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La única teoría que podría explicar el surgimiento, la organización y el origen de la vida
Una de las preguntas más desconcertantes sobre el origen de la vida es cómo llegó a existir el rico paisaje químico que hace posible la vida.
Este paisaje habría consistido, entre otras cosas, en aminoácidos, proteínas y moléculas complejas de ARN. Es más, estas moléculas deben haber sido parte de una rica red de reacciones químicas interrelacionadas que las generaron de manera confiable.
Claramente, todo eso debe haber sucedido antes de que surgiera la vida misma. ¿Pero cómo?
Una idea es que los grupos de moléculas pueden formar conjuntos autocatalíticos. Se trata de fábricas químicas autosostenibles, en las que el producto de una reacción es la materia prima o el catalizador de otra. El resultado es un ciclo virtuoso y autónomo de creación química.
Hoy, Stuart Kauffman de la Universidad de Vermont en Burlington y un par de amigos analizan las propiedades matemáticas más amplias de los conjuntos autocatalíticos. Al examinar este panorama más amplio, llegan a una conclusión asombrosa que podría tener consecuencias notables para nuestra comprensión de la complejidad, la evolución y el fenómeno de la emergencia.
Comienzan por derivar algunas propiedades matemáticas generales de los conjuntos autocatalíticos, mostrando que dicho conjunto puede estar formado por muchos subconjuntos autocatalíticos de diferentes tipos, algunos de los cuales pueden superponerse.
En otras palabras, los conjuntos autocatalíticos pueden tener una rica estructura compleja propia.
Continúan mostrando cómo la evolución puede funcionar en un solo conjunto autocatalítico, produciendo nuevos subconjuntos dentro de él que son mutuamente dependientes entre sí. Este proceso establece un entorno en el que pueden evolucionar nuevos subconjuntos.
En otras palabras, las estructuras autosustentables y funcionalmente cerradas pueden surgir en un nivel superior (un conjunto autocatalítico de conjuntos autocatalíticos), es decir, verdadera emergencia, dicen.
Esa es una visión interesante del surgimiento y ciertamente parece un enfoque sensato al problema del origen de la vida. No es difícil imaginar grupos de moléculas operando juntas de esta manera. Y de hecho, los bioquímicos han descubierto recientemente conjuntos autocatalíticos simples que se comportan exactamente de esta manera.
Pero lo que hace que el enfoque sea tan poderoso es que las matemáticas no dependen de la naturaleza de la química, son independientes del sustrato. Por lo tanto, los bloques de construcción en un conjunto autocatalítico no necesitan ser moléculas en absoluto, sino cualquier unidad que pueda manipular otras unidades de la manera requerida.
Estas unidades pueden ser entidades complejas en sí mismas. Quizás no sea demasiado descabellado pensar, por ejemplo, en la colección de especies bacterianas en su intestino (varios cientos de ellas) como un gran conjunto autocatalítico, dicen Kauffman y compañía.
Y van aún más lejos. Señalan que la economía es esencialmente el proceso de transformación de materias primas en productos como martillos y palas que, por sí mismos, facilitan una mayor transformación de las materias primas, etc. Quizás también podamos ver la economía como un conjunto autocatalítico (emergente), que exhibe algún tipo de cierre funcional, especulan.
¿Podría ser que la misma idea, la teoría general de los conjuntos autocatalíticos, pueda ayudar a explicar el origen de la vida, la naturaleza de la emergencia y proporcionar una base matemática para la organización en economía?
Como dicen Kauffman y sus amigos con un poco de eufemismo: Creemos que vale la pena seguir y desarrollar estas ideas.
Esperamos seguir el trabajo a medida que avanza.
Ref: arxiv.org/abs/1205.0584 : La estructura de los conjuntos autocatalíticos: capacidad de evolución, habilitación y aparición