Una nueva teoría unifica la física y la biología para explicar el origen de la vida y el universo

Un nuevo estudio publicado en la revista Nature propone una teoría que puede revolucionar la manera en que entendemos cómo surge la vida y comenzar una nueva etapa en la investigación científica. Llamada la ‘Teoría del Ensamblaje’, este nuevo enfoque busca unificar la física y la biología para explicar la complejidad y evolución de la vida en la naturaleza. Según los conceptos propuestos en el trabajo, esta nueva teoría no solo explicaría los orígenes y la evolución de la vida, sino que también promete influir en diversos campos científicos, incluyendo la búsqueda de vida en exoplanetas.

TE PUEDE INTERESAR

La explicación natural a la posible nave alienígena que se estrelló en el Pacífico

Avi Loeb

La teoría se desarrolla sobre trabajos previos del mismo equipo equipo, en los que estos asignaron una puntuación de complejidad a las moléculas, llamada índice de ensamblaje molecular. El índice establece el número mínimo de pasos de formación de enlaces requeridos para construir una molécula y es medible experimentalmente. El estudio afirma que los índices más altos tienen una relación directa con las moléculas que forman la vida.

La teoría del ensamblaje, afirman los científicos que han escrito este trabajo, proporciona una nueva perspectiva que permite ver la física, química y biología como diferentes facetas de una misma realidad, buscando cerrar la brecha entre la física reduccionista y la evolución darwiniana. Según los investigadores, la teoría también abre la puertas a nuevos experimentos que permitan crear vida desde cero en el laboratorio.

Qué es la Teoría del Ensamblaje

La Teoría del Ensamblaje (AT) nos propone una forma innovadora de entender cómo se construyen las cosas en nuestro universo, desde las más pequeñas hasta las más complejas. Imaginemos que estamos construyendo un castillo con bloques de Lego, cada paso que damos, cada ladrillo que añadimos, es parte de un proceso de construcción o "ensamblaje". En este contexto, el índice de ensamblaje sería como contar los pasos que nos lleva construir nuestro castillo de Lego.

La AT establece también un espacio de ensamblaje, que podemos visualizar como una habitación imaginaria donde cada posible construcción que podemos hacer con nuestros bloques ocupa un lugar específico. Cada castillo diferente, cada animal o estructura creada, tiene su propio punto único en este espacio.

En este espacio de ensamblaje, cada objeto, desde una pequeña molécula hasta un organismo completo, se forma a través de una serie de pasos o "ensamblajes". Cada paso es como añadir un bloque más a nuestra construcción, y el conjunto total de pasos o bloques utilizados se convierte en la historia de cómo se construyó ese objeto.

La tercera clave responde a la pregunta ¿cómo decide la naturaleza qué construir y cómo hacerlo? Aquí es donde entra el concepto de selección. Imagina que algunos de tus bloques son especiales porque brillan en la oscuridad. Si decides usar más ladrillos de Lego que brillan para tus construcciones porque te gustan más, eso es similar a la selección en la AT. Estás eligiendo usar ciertos bloques más a menudo debido a una característica particular que te resulta atractiva. La AT afirma que la naturaleza también "elige" de una manera similar. Cuando ciertos objetos o moléculas en el entorno son "seleccionados" o utilizados con más frecuencia porque ayudan a construir otras cosas de manera eficiente, eso constituye un proceso de selección. Este proceso no es aleatorio; es guiado por las reglas de la física y la química, y por las condiciones del entorno.

Esta teoría también habla sobre la contingencia histórica, una cuarta clave que explica como, básicamente, las cosas que se construyeron en el pasado afectan lo que puede ser construido en el futuro. Si en nuestras construcciones antiguas usamos muchos bloques rojos para hacer puentes más fuertes, en el futuro, esos puentes rojos ya construidos influirán en cómo y qué construimos otros objetos después, quizás una torre o una casa que se beneficie de esos puentes rojos.

Estas cuatro claves ofrecen un nuevo prisma para explorar cómo los objetos en nuestro universo se construyen y evolucionan, considerando tanto las reglas fundamentales de la física como el proceso de selección, todo ello entrelazado con la historia de los objetos que se han formado a lo largo del tiempo. Es como un juego infinito de Lego, donde cada paso es crucial, cada bloque cuenta, y cada estructura previa influye en lo que se puede crear a continuación.

En busca de una teoría unificada de la vida

La Teoría del Ensamblaje tiene el potencial de revolucionar nuestra comprensión de la vida y la materia misma con una perspectiva unificada de la física y la biología, dos campos que tradicionalmente han sido estudiados de manera separada. En vez de tratar a la física y la biología como dos idiomas diferentes, en el que la física habla el lenguaje de los átomos y las partículas, mientras que la biología habla sobre células y organismos, la AT actúa como un traductor que ayuda a entender ambos idiomas como uno solo en un marco común: el del ensamblaje y la selección de estructuras en el espacio de ensamblaje.

Esta unificación permite a los científicos explorar cómo las leyes de la física pueden influir en la evolución biológica y viceversa. Es como si pudiéramos empezar a entender cómo los bloques de construcción básicos (átomos) y las estructuras más complejas (organismos) interactúan e influyen mutuamente en un espacio continuo de ensamblaje y evolución.

La AT puede también ser la clave para solucionar preguntas fundamentales sobre el origen de la vida y cómo pueden surgir estructuras tan complejas a partir de componentes tan simples, abriendo la puerta a estudiar la posibilidad de vida en otras partes del universo.

El otro aspecto potencialmente revolucionario de la AT es el hecho de que puede inspirar nuevos enfoques en la ingeniería y la medicina. Si llegamos a entender exactamente cómo la naturaleza ensambla estructuras complejas usando las leyes de la física, podemos aplicar estos principios para desarrollar nuevas tecnologías en la fabricación de materiales o la creación de tratamientos médicos que ahora parecen de ciencia ficción.

Finalmente, algo más filosófico pero igualmente fundamental: Es una forma de reflexionar sobre la belleza y la complejidad del universo que nos ha dado la vida a partir de las sustancia más simples, el mismo polvo de las estrellas, en un todo interconectado dentro de un tejido común de ensamblaje y evolución regido por las leyes fundamentales de la física y el entorno.