Es la pregunta fundamental: ¿Cómo empezó todo? ¿Cómo funciona un puñado de química inerte en un planeta joven, caótico y geológicamente activo? se convirtió en la primera célula viva? Lo que sabemos es que la protocélula llamada LUCA dio origen a la vida y la evolución darwiniana hizo el resto, llevándonos al presente. Pero todavía quedan muchas preguntas sobre por qué ocurrió todo esto.
El secreto. Realmente sabemos poco sobre nuestros orígenes. Pero no nos referimos a si descendemos de un mono u otra especie, sino de ¿Por qué comenzó la vida en este planeta?. algo que Quería resolver el estudio. por Robert G. Endres del Imperial College London, pero solo nos han dejado muchas más preguntas e incluso mal sabor de boca porque, según sus resultados, la vida no debería haber surgido.
Y si se aplican las matemáticas, la rama de la ciencia que mucha gente odia, se llega a una conclusión muy clara: los obstáculos para el surgimiento espontáneo de la vida son «formidables». Tan grande que la probabilidad de que esto suceda por pura casualidad dentro de la ventana de tiempo disponible en la Tierra primitiva es sorprendentemente pequeña, lo que significa que habría sido lógico que la vida nunca hubiera surgido.
Software de la vida. El enfoque de Endres evita los tubos de ensayo y se centra en la información. Una célula no es sólo una “bolsa de moléculas”; Es un sistema altamente estructurado y orquestado en el tiempo e interrelacionado. La pregunta es: ¿Cuánta información se necesita para “escribir” la primera protocélula que dio origen a la vida?
Para estimar, el estudio utiliza modelos de cálculo modernos y herramientas de IA que ya utilizamos hoy en día, como: AlfaFold (para el plegamiento de proteínas) y modelos completos de “células completas”. El resultado en este caso se dividió en tres partes diferenciadas:
- La información genética de una célula muy simple como Mycoplasma genitalium es de 10⁶ bits, lo cual es bastante pequeño.
- La información estructural, es decir, la forma en que se pliegan las proteínas y se organiza la célula, también se estima en el rango de 10⁶ a 10⁸ bits.
- Por último, la información dinámica centrada en las vías metabólicas, las vías de señalización o los mecanismos de replicación del ADN es, sin duda, enorme. En este caso, a este mundo generado se le asignó un valor de 140 MB.
Sumando todo esto, la complejidad de una protocélula simple se estimó en mil millones de bits en comparación con el software. Y ese es el obstáculo que finalmente tuvo que superar la química prebiótica.
Las matemáticas. Una vez que se tiene toda la información teórica, las matemáticas aquí se vuelven muy interesantes, especialmente considerando que la Tierra tuvo una «ventana de oportunidad» para recopilar toda esta información. 500 millones de años hasta que se entregó la primera protocélula. En una cuenta muy simple, si divide la información requerida (10000000000 bits) por el tiempo disponible, obtiene una tasa mínima de acumulación de información de 2 bits de información útil por año.
Visto así, ¡parece muy sencillo! El estudio estima que la «sopa» prebiótica llena de moléculas complejas tenía el potencial de generar información a aproximadamente 100 bits/s, miles de millones de veces más de lo necesario, según estimaciones matemáticas. Entonces… ¿Cuál es el problema si hubo suficiente tiempo?
El problema es que se supone que este “2 bits por año” es un proceso unidireccional y progresivo. Esto significa que cuando se crea esta información útil, se guarda y se utiliza para el siguiente paso. Pero la química es una sopa desordenada que no funciona así, sino que funciona como un «paseo aleatorio»: das un paso hacia adelante y luego otro hacia atrás. Esto significa que cuando creas algo, hay una pérdida asociada a ello.
Aquí es donde entra en juego el concepto de “persistencia”, que en definitiva es el tiempo durante el cual el sistema “recuerda” la información obtenida, incluso si se ha perdido. De esta manera, el surgimiento de la vida sería literalmente imposible sin una inmensa persistencia, según este estudio.
El impulso. Pero si nos fijamos en las matemáticas, en una sopa tan caótica como ésta, dejar todo al azar habría significado que nunca podríamos haber aparecido en este planeta. Y ese es el verdadero secreto. Para que estuviéramos aquí, tenía que haber algún principio físico, algún sesgo químico o algún mecanismo de “memoria” o “retención” que diera dirección al proceso.
El estudio no dice que la vida sea imposible, sino que mecanismo La pura coincidencia no es suficiente. Necesitamos «principios físicos desconocidos» o, como señala el autor, «alguna forma de estructura de información prebiótica».
Y es algo que se aborda en otros estudios, por ejemplo el de Chrostoph Adami. concentrado al intentar entender los seres vivos como cadenas de información autosuficientes para buscar la probabilidad de que surja la vida de manera estadística. Y además tiene una probabilidad muy baja de ser encontrado.
Los extraterrestres. En este punto desconcertante, el artículo menciona cautelosamente la hipótesis alternativa: panspermia dirigida. Propuesto originalmente por Francis Crick (el descubridor del ADN) y Leslie Orgel, esto sugiere esto una civilización alienígena avanzada intencionalmente “sembrado” vida en la Tierra. Aunque esta idea va en contra de eso La navaja de Occam (La explicación más sencilla suele ser la correcta), el autor admite que sigue siendo una alternativa «lógicamente abierta».
Inteligencia artificial. La IA tuvo mucho que decir porque sus capacidades permitieron estimar la complejidad algorítmica de la célula que dio origen a la vida y mostrarnos la magnitud del problema. Y el autor sugiere que la IA también podría ser la clave de la solución, ya que sugiere herramientas que «podrían ayudar a realizar ingeniería inversa en las rutas de los candidatos». Eso significa que podría ser quien finalmente encuentre el “empujón” que desconocemos por el momento.
Imágenes | Laura Seaman
En | Estos españoles acaban de darse cuenta de que casi todo lo que sabemos sobre el origen de la vida se debe a una enorme coincidencia
