¿Qué es realmente la vida? A pesar de nuestros avances científicos, todavía no lo sabemos realmente.
Lee Cronin, profesor Regis de Química en la Universidad de Glasgow, dice que existe una desconexión significativa entre la física del universo y los procesos biológicos que observamos. Esta diferencia hace que sea un desafío difícil comprender cómo la materia inanimada evoluciona hacia formas de respiración, pensamiento y vida.
¿La solución? Cronin propone la teoría del ensamblaje, donde utilizamos la complejidad a escala para reunir todos los componentes que trabajan juntos para crear vida adaptativa. La teoría del ensamblaje sugiere que la vida surge a través de dos procesos principales: replicación y supervivencia. Estas dos simples palabras, explica Cronin, son la esencia esencial de la vida tal como la conocemos.
Gracias a Cronin, esta teoría fue utilizada por la NASA en la búsqueda de formas de vida en otros planetas. Juntos, estamos cada vez más cerca de comprender el misterio de la vida: cómo comenzó, cómo se ve y cómo podría evolucionar.
Lee Cronin: No sabemos qué es la vida; ahora mismo es un lugar loco. Incluso la vida en la tierra todavía no sabemos qué es la vida. El espacio, tal como se define en la física actual, o como pensamos en la física actual, es como este universo atemporal. El universo se desarrolla un poco como una caja de música con mecanismo de relojería, donde tocas música y sucede, ¿verdad? Y puedes retroceder y luego avanzar. Y en realidad no explica adecuadamente cómo comenzó la vida o la novedad y apertura de la biología.
Por el contrario, la biología está haciendo todo tipo de locuras. Todo el tiempo se inventan nuevas especies, los humanos desarrollan nuevas tecnologías, nuevas culturas o complementos, nuevos memes. Tenemos esta enorme desconexión entre la física del universo y lo que entendemos sobre la física y la evolución del universo. El hecho de que la evolución exista en el universo físico y esté definida por la misma realidad o leyes significa que hay espacio para comprender cómo salvamos la brecha entre la física y la biología.
Mi nombre es Lee Cronin. Soy Regis Professor de Química en la Universidad de Glasgow y estoy investigando, explorando todo lo que hay en el universo relacionado con la química, el origen de la vida y la creación de la vida. Hay dos tipos de universos exóticos: está el universo físico, donde entendemos el Modelo Estándar, la gravedad, el tiempo y la mecánica cuántica, desde el Big Bang hasta la formación de estrellas. Luego obtuvimos la evolución de la biología que ocurrió en la Tierra hace unos 4 mil millones de años. Desde entonces, ha habido innovación acorde con la tecnología que producen los humanos.
Noté un problema interesante: la física del universo realmente no predice el surgimiento de la biología y no explica realmente por qué la biología comenzó a evolucionar. Aunque tenemos la teoría de la evolución de Darwin y, de hecho, Darwin hizo un trabajo maravilloso al comprender el lento ritmo de variación que ocurre, no existía el momento para cerrar la brecha entre la física y la biología de un solo salto. Nos permite explicar qué hace la «teoría del ensamblaje», cómo evoluciona la materia inanimada y cómo podemos convertir la arena en células mediante la selección de procesos.
¿Qué hace realmente la vida? Muy brevemente, la vida crea cosas complejas a escala. Puedo darte un ejemplo sencillo: tomemos algo tan exótico como un iPhone. Si vas a Marte y encuentras solo un iPhone, sientes curiosidad, tal vez sea un evento aleatorio. Pero si encuentras dos iPhones, tres, diez, cien, y todos funcionan, puedes empezar a estar más seguro de que esos iPhones fueron producidos mediante un proceso tecnológico conectado a un sistema vivo. Eso realmente lo resume todo, el acoplamiento es encapsular: esta capacidad de crear complejidad a escala, en una variedad de temas.
Como químico, pienso en moléculas todo el tiempo. Una molécula es una serie de átomos conectados por sustancias llamadas enlaces. Cuando estaba desarrollando la idea de un ‘índice de ensamblaje’ y aplicándola a las moléculas, imaginé que podía tomar una molécula, cortar varios átomos y seguir cortando y cortando hasta que no quedara nada más que átomos. Digamos que tengo una molécula hecha de carbono, nitrógeno y oxígeno. Los corté todos y en la parte inferior de mi árbol, me queda una base que contiene átomos de carbono, átomos de nitrógeno y átomos de oxígeno. Para recuperar la molécula, los junté en la secuencia correcta para formar la molécula. El índice de ensamblaje es simplemente, tomar una molécula y cortarla: ¿cuál es el número mínimo de cortes que necesito hacer para convertir esa molécula en sus componentes básicos? El índice de ensamblaje es literalmente una medida de la cantidad mínima de información necesaria para formar esa molécula.
Una motivación para desarrollar inicialmente la teoría del ensamblaje fue ayudar a la NASA a probar si podríamos encontrar vida en otras partes del sistema solar. La NASA quiere entender la teoría del ensamblaje y el índice de ensamblaje como un marcador universal de la biología. Quiero desafiar el enfoque actual adoptado por la NASA, que está muy centrado en la Tierra. Creo que buscaban moléculas que pudieran verse en la Tierra en biología, y eso estaba fundamentalmente equivocado. Las moléculas de la Tierra no son firmas de vida universales, sino complejidad. Cuando comencé a convencer a la NASA de esto, comenzaron a involucrarse y dijeron: «Bueno, les daremos muestras de meteoritos, de diferentes lugares del universo, para que podamos usar esto para mapear realmente no solo la Tierra. Pero partes del espacio.» En este momento, el único lugar del universo donde sabemos que existe vida es la Tierra. Usando esta técnica queremos comparar la vida en la Tierra y luego ir más lejos y ver si podemos encontrar vida en Marte y en el sistema solar exterior.
¿Puedo explicar cómo cobró vida el material? Sí, rocas para dinosaurios, sí. La teoría del ensamblaje desafía la idea de que la vida es imposible, porque la teoría del ensamblaje explica cómo se muelen las rocas paso a paso para someterse a selección y paso a paso para producir complejidad. Esto es algo que podemos cuantificar con mucho cuidado. En el origen de la vida, el medio ambiente de la Tierra creó la química y el medio ambiente; Comenzó la cocina. La fuente de la vida y la vida en el universo tienen una sola cosa, y esa es una palabra: existencia. Para que una cosa exista, debe vivir más que su vida natural. Este proceso de duplicar la existencia para desafiar la ley de la destrucción es como la vida comienza a surgir. Es una batalla para sobrevivir y persistir a través de la vorágine del azar, y es así de simple. Es como una observación muy simple: copia y existencia. Así es la vida. La vida es una química muy frágil que ha encontrado la manera de copiarse para seguir existiendo. Nosotros, como organismos, somos los artefactos más antiguos de la Tierra, más antiguos que algunas rocas, porque somos capaces de copiarnos a nosotros mismos y seguir adelante, lo cual es muy interesante. Entonces es solo existencia y replicación, esas dos cosas te dan biología.
