Primera Teoría Física de la Vida
El biofísico Jeremy Inglaterra hizo olas en 2013 con una nueva teoría que arroja el origen de la vida como un resultado inevitable de la termodinámica. Sus ecuaciones sugieren que bajo ciertas condiciones, grupos de átomos se reestructurarán naturalmente para quemar más y más energía, facilitando la dispersión incesante de energía y el aumento de la "entropía" o desorden en el universo. Inglaterra dijo que este efecto de reestructuración, que él llama adaptación impulsada por la disipación, fomenta el crecimiento de estructuras complejas, incluyendo seres vivos. La existencia de la vida no es un misterio o una suerte de descanso, le dijo a Quanta en 2014, sino que más bien se sigue de los principios físicos generales y "debería ser tan sorprendente como las rocas que se deslizan cuesta abajo".
Desde entonces, Inglaterra, un profesor asociado de 35 años en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, ha estado probando aspectos de su idea en simulaciones por computadora. Los dos más significativos de estos estudios fueron publicados este mes - el resultado más llamativo en los Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS) y el otro en Physical Review Letters (PRL). Los resultados de ambos experimentos informáticos parecen respaldar la tesis general de Inglaterra sobre la adaptación impulsada por la disipación, aunque las implicaciones para la vida real siguen siendo especulativas.
"Este es obviamente un estudio pionero", dijo Michael Lässig, físico estadístico y biólogo cuantitativo de la Universidad de Colonia en Alemania, sobre el papel de PNAS escrito por Inglaterra y un becario postdoctoral del MIT, Jordan Horowitz. Es "un estudio de caso sobre un conjunto dado de reglas en un sistema relativamente pequeño, por lo que es quizás un poco temprano para decir si generaliza", dijo Lässig. "Pero el interés obvio es preguntar qué significa esto para la vida".
El papel despoja los detalles de las células y la biología y describe un sistema de productos químicos más simple y simulado en el que, sin embargo, es posible que surja espontáneamente una estructura excepcional, el fenómeno que Inglaterra ve como la fuerza impulsora del origen de la vida. "Eso no significa que tenga garantizada la adquisición de esa estructura", explicó Inglaterra. La dinámica del sistema es demasiado complicada y no lineal para predecir lo que sucederá.
La simulación involucró una sopa de 25 sustancias químicas que reaccionan entre sí de innumerables maneras. Las fuentes de energía en el ambiente de la sopa facilitan o "forzan" algunas de estas reacciones químicas, del mismo modo que la luz solar activa la producción de ozono en la atmósfera y el combustible químico ATP impulsa los procesos en la célula. Comenzando con las concentraciones químicas iniciales aleatorias, las velocidades de reacción y los "paisajes forzantes" - reglas que determinan qué reacciones reciben un impulso de fuerzas externas y por cuánto - la red de reacción química simulada evoluciona hasta alcanzar su estado final, estacionario o "punto fijo . "
First Support for a Physics Theory of Life
Take chemistry, add energy, get life. The first tests of Jeremy England’s provocative origin-of-life hypothesis are in, and they appear to show how order can arise from nothing.
Jeremy England, an associate professor of physics at the Massachusetts Institute of Technology, thinks he has found the physical mechanism underlying the origin of life.
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