Los científicos están proponiendo un nuevo marco radical para redefinir la vida en la Tierra

En algún momento, hace unos 3.500 millones de años, la vida en la Tierra comenzó a existir desde los inicios moleculares y se ramificó a través del tiempo en la espectacular variedad de entidades que conocemos y amamos hoy. Así va la línea de pensamiento actual.

Pero todavía no tenemos una definición clara de la vida. Por ejemplo, ¿está vivo un virus? ¿O todo un ecosistema boscoso? Después de todo, muchos aspectos de un ecosistema son tan dependientes unos de otros como los órganos dentro de un cuerpo.

Entonces, el biólogo Chris Kempes y el investigador de sistemas complejos David Krakauer del Sante Fe Institute en Nuevo México. han planteado la idea que nuestro enfoque en la evolución como fuerza impulsora de la vida puede habernos “cegado a principios generales adicionales de la vida”.

Para explorar esto, los investigadores amplían la definición de “vida” a la unión de dos procesos energéticos e informáticos que pueden codificar y transmitir información adaptativa en el tiempo.

El uso de esta definición aumenta enormemente lo que puede verse como vida, para incluir conceptos como cultura, bosques y economía. Una definición más tradicional podría considerarlos como productos de la vida, en lugar de la vida misma.

“La cultura humana vive del material de las mentes, al igual que los organismos multicelulares viven del material de los organismos unicelulares”, Kempes explica.

Con base en su nueva definición, los investigadores argumentan que la vida ha surgido muchas veces en la Tierra y que, de hecho, coexistimos con muchas formas de vida actual.

El marco propuesto por Kempes y Krakauer tiene tres niveles jerárquicos de restricciones sobre lo que implica la vida, como se ilustra a continuación.

(Kempes y Krakauer, J. Mol. Evol. 2021)(Kempes y Krakauer, J. Mol. Evol., 2021)

En el nivel uno, la vida está restringida por los posibles materiales por los que podría estar formada (por ejemplo, moléculas). En el nivel dos, la vida está limitada por las limitaciones del Universo más amplio (por ejemplo, la gravedad), y en el tres, la vida se optimiza mediante procesos adaptativos (por ejemplo, la selección natural).

Dentro de esta jerarquía se consideran conceptos que unen los mundos de la física con la biología. Por ejemplo, la vida usa muchos gradientes de producción de energía usando las restricciones de nivel uno, pero todas ellas deben adherirse a la restricción de nivel dos de la ley de termodinámica

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“No se encontrará ninguna celda que contenga más estructura interna de la que se puede explicar por la energía libre total disponible del medio ambiente”, dijo el equipo. escribe en su papel.

“Esperamos que muchos conceptos biológicos ricos se definan mediante una ‘extraña maraña’ de los tres niveles, porque los tres niveles inevitablemente coevolucionarán”.

Esta teoría abarca completamente la vida como un espectro, en lugar de un fenómeno discreto, como lo que nos hace como individuos? ¿Solo las células nacieron del mismo ADN, o también de nuestro microbioma? Sin mencionar las conexiones fluidas entre la energía obtenida del medio ambiente, la fisiología celular y los procesos evolutivos.

Si bien todo esto puede ser tan increíblemente teórico como gran parte de la física cuántica, es un intento fascinante de mirar un concepto antiguo desde una nueva perspectiva. Particularmente con sistemas complejos, como la vida y las consecuencias de vivirla, a veces ampliando nuestro pensamiento puede desencadenar diferentes ideas que conducen a nuevos entendimientos.

La pareja espera que esta visión más amplia pueda llevar a comprender qué entendemos exactamente por vida, ayudar a construir dispositivos para crearla o encontrarla y reconocer qué nivel de vida estamos viendo, incluso si es fundamentalmente diferente a la vida familiar en la Tierra.

Su definición ciertamente pondría fin a la controversia sobre si virus están realmente vivos, ya que caen claramente dentro de la teoría de la vida de Kempes y Krakauer.

Si bien el marco es ciertamente detallado y nos da mucho que pensar, cambiar las definiciones es un trabajo duro. Y cuando la mayoría de nosotros reflexionamos sobre la vida, es probable que sea solo vida biológica, al menos hasta que nos encontremos con extraterrestres que desafíen la biología tal como la conocemos, o nuestras inteligencias artificiales se vuelvan lo suficientemente avanzadas como para formar mentes propias.

“Nuestra afirmación es que seremos capaces de decir que tenemos una nueva teoría de la vida cuando sea capaz de revelarnos muchos orígenes y muchos tipos de vida”. escriben.

Esta teoría fue descrita en el Revista de evolución molecular.

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