Sobre la vida
La vida no es simplemente una cadena de eventos biológicos; es la interacción de la información, la energía física y mental, y la materia. Tejida en el telar del Universo, es maravillosa y sorprendente en su infinita diversidad.
15.1 Introducción
Es indispensable un enfoque multidisciplinario para entender la vida en toda su complejidad.
Este enfoque estructurado permite abarcar la amplia gama de conceptos presentados en la primera parte, asegurando que el lector pueda apreciar la complejidad de la vida desde múltiples ángulos y entender cómo las últimas investigaciones están desafiando y expandiendo nuestras definiciones y comprensión de este fenómeno fundamental.
El objetivo del capítulo es explorar qué es la vida, su origen y su relación con las leyes universales.
Existe una gran cantidad de definiciones de vida. La definición más actual sobre qué es la vida es un tema complejo y en constante debate dentro de la comunidad científica, variando según las disciplinas y perspectivas.
Sin embargo, en nuestro contexto, el concepto de vida podría integrarse a las discusiones sobre la complejidad, la información y la entropía, considerando la vida como un fenómeno emergente de sistemas complejos que exhiben ciertas características distintivas, como la autoorganización, la capacidad de procesar información y adaptarse al medio ambiente, y una tendencia hacia aumentar la complejidad a lo largo del tiempo, a pesar del incremento general de entropía en el universo. Y algo muy importante, la tendencia, en cualquiera de sus formas (estructuras), a desarrollar el sistema nervioso más complejo.
15.2. ¿Qué es la vida?
Para la biología molecular, que se enfoca exclusivamente en investigar los “bloques de construcción” de la naturaleza, se perdieron de vista las diferencias características entre lo viviente y la materia inerte. Para la biología molecular no hay diferencia cualitativa entre una célula viva y una muerta. Justo antes y después de morir la célula contiene las mismas moléculas y estructuras.1 Pero esto sólo es aparente ya que existe una enorme diferencia, la desaparición de los principales pegamentos o enlaces que caracterizan su estado de vida. Es decir, la gran diferencia es que el flujo de información se ha detenido. Lo que caracteriza la vida es el flujo continuo de la información que transmiten los enlaces.
La materia que constituye la vida tiene un sinfín de propiedades ausentes en la materia inorgánica, posee irritabilidad, capacidad de diversificación, adaptación al medio y sus cambios, posee un sistema nervioso (energía electromagnética) que tiende a incrementar su complejidad para cumplir con el principio complejidad-información y llegar producir un sistema nervioso complejo. Cada línea evolutiva de las ramas de la vida conduce indefectiblemente a la adquisición del sistema nervioso más complejo posible. Esto se puede corroborar en estudios científicos que nos muestran como muchas especies han llegado a la autoconciencia.
15.3 la vida y las leyes de la naturaleza
“Como resultado de las condiciones ‘improbables’, la vida es compatible con las leyes físicas, pero no se deduce de estas al no prever las condiciones iniciales” Este es el criterio que sostiene Monod en su obra “El azar y la necesidad” Según su visión, mantener la vida correspondería a una lucha constante de ‘diablillos de Maxwell enfrentándose con las leyes de la física para conservar las condiciones altamente improbables que permiten su existencia
Mientras subsistan estas dificultades, los procesos vitales quedan en cierto sentido ‘expulsados’ de la naturaleza y de las leyes físicas. En consecuencia se ve uno tentado a atribuir un carácter accidental a los organismos vivientes y a imaginar el origen de la vida como un acontecimiento altamente improbable , tal como la aparición espontánea del ADN
En consonancia con Ilya Prigogine, nuestro punto de vista es totalmente distinto al de Monod, en el sentido de que los procesos vitales lejos de funcionar al margen de la naturaleza, siguen las leyes de la física adaptadas a interacciones no lineales específicas y a condiciones que distan mucho del equilibrio. Estas características pueden permitir el flujo de materia, energía e información necesarias para construir y mantener el orden funcional y estructural. Es decir, para aumentar la complejidad.
Esta representación visualmente dinámica y compleja captura la multidisciplinariedad del estudio de la vida, mostrando una diversa amalgama de estructuras celulares, hebras de ADN e interacciones moleculares. Los colores y las representaciones abstractas subrayan el flujo de información y los procesos de autoorganización y adaptación dentro de los sistemas vivos, enmarcados en un contexto cósmico que enfatiza los principios universales que gobiernan la vida.
15.4. Definiciones de vida
15.4.1 En nuestro contexto
La vida puede definirse como un proceso evolutivo que resulta de la interacción de principios físicos, químicos y biológicos, guiado por la dinámica de sistemas complejos y las leyes de la termodinámica, particularmente a través de los conceptos de entropía y de estructuras disipativas. Esta perspectiva subraya la idea de que la vida surge y evoluciona dentro de la complejidad creciente del universo, manejando y procesando información de manera que reduce la entropía localmente, aunque contribuye al incremento de la entropía en el universo en su conjunto.
Además, dadas las discusiones sobre sistemas complejos, la información y la entropía presentes en el libro, podemos enfocarnos en cómo estos elementos interactúan en el contexto de la vida. Por ejemplo, la vida como un sistema complejo capaz de autoorganizarse, mantener y reproducirse, mientras procesa y genera información, y opera en un balance dinámico con su entorno para mantener un estado de baja entropía relativa. La vida, desde esta perspectiva, podría verse como un ejemplo primordial de cómo la complejidad y la información emergen y se mantienen en un universo regido por principios termodinámicos que favorecen el aumento de la entropía.
Este enfoque también permite abordar la evolución de la vida desde el origen de estructuras prebióticas simples hasta la diversidad de formas de vida complejas existentes, como un proceso continuo de aumento en la complejidad y la capacidad de procesamiento de información, enmarcado dentro de la dinámica evolutiva del universo y sus principios fundamentales de complejidad, información y entropía.
Podemos argumentar que, a partir de la célula, el “software” que responde a las leyes de la naturaleza adquiere una gran complejidad.
15.4.2 Según Sara Walker (física teórica experta en astrobiología y abiogénesis)2
- La vida es la manera en que las estructuras de la información organizan la materia a través del espacio y el tiempo.
- La vida es la física de la existencia: el mecanismo que el universo emplea para explorar el espacio de lo que es posible.
3.- Incluso el micoplasma más pequeño es inconmensurablemente más complejo que cualquier red de reacciones químicas que podamos diseñar en el laboratorio con la tecnología actual.
Se trata de un marco para entender el origen de la vida como una transición en la estructura causal y en la gestión y el control de la información, por la que ésta adquiere eficacia causal sobre la materia en la que se instala.
Aunque es notoriamente difícil identificar con precisión lo que hace que la vida sea tan distintiva y notable, existe un acuerdo general en que su aspecto informacional es una propiedad clave, y quizás la propiedad clave. La forma en que la información fluye a través de las células y las estructuras subcelulares y entre ellas no se parece a nada de lo observado en la naturaleza.
15.4.3 Según Michael Levin3
Los sistemas vivos son máquinas con agencia.4 Michael Levin sostiene que los sistemas vivos son máquinas agentes con memoria y preferencias, capaces de aprender de las experiencias y orientar su comportamiento hacia metas específicas. Su investigación, que integra bioelectricidad, biología evolutiva y ciencia cognitiva, redefine la vida subrayando su carácter de agente moralmente significativo. Levin añade que los sistemas biológicos no son meras máquinas, sino entidades complejas que operan con objetivos en múltiples niveles, desde redes moleculares hasta enjambres, cada uno con su propia agenda. Esta estructura multinivel no solo promueve la flexibilidad y robustez del sistema, sino que también limita la libertad y agencia de cada nivel inferior, dotándolos de un comportamiento orientado a metas.
15.4.4. Según Lee Cronin (experto en sistemas químicos complejos)
La vida son máquinas simples construyendo máquinas más complejas.
La barrera entre la vida y la no-vida es acumular suficientes recuerdos y conocimientos para luego actuar.
15.3.5 Según la NASA
La vida es el sistema químico autónomo capaz de realizar la evolución darwiniana.
Notas
1. Biophysics and the Life Process”, Wolfgang Lillge, 21st Century Science and Technology. Verano, 2001.
2. Sara Walker and Paul C. W. Davies. The Algorithmic Origen of Life Journal of the Royal Society 2012 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3565706/pdf/rsif20120869.pdf
3. Michael Levin Machine Life Living things are remarkable, agential, morally-important machines. ResearchGate
El Dr. Michael Levin es profesor y director del Centro Tufts de Biología Regenerativa y del Desarrollo del Departamento de Biología de la Universidad Tufts de Medford, Massachusetts, EE UU. La investigación de Levin se centra en el modo en que las células animales se comunican entre sí durante el desarrollo embrionario y la regeneración de células y tejidos.
4. La noción de "máquinas con agencia" se refiere a sistemas o entidades capaces de realizar acciones o tomar decisiones de manera autónoma.