La ciencia por gusto

El secreto de la vida…otra vez

¿Qué es entender?  Depende del punto de vista del entendedor. Lo que para un biólogo es una explicación perfectamente útil y satisfactoria, para un físico puede no serlo.

El año pasado el físico Jeremy England, del Instituto Tecnológico de Massachusetts, hizo una propuesta teórica para explicar el secreto de la vida: la razón detrás de la sorprendente tendencia de los organismos vivos a formar estructuras organizadas y hacer copias de éstas.

Los seres vivos parecen violar la segunda ley de la termodinámica, que en esencia dice que en todo proceso la propiedad llamada entropía de un sistema tiende a aumentar. ¿Cómo es que los seres vivos toman materia y energía de sus alrededores y los convierten en estructuras ordenadas, al crecer y reproducirse? La respuesta estándar es que disminuyen su entropía al aumentar la de sus alrededores. Pero no es una respuesta precisa, cuantitativa, como le gusta a los físicos. El problema es que la segunda ley solo se aplica a sistemas cerrados —de los que no entra ni sale energía ni materia— y en equilibrio. Los seres vivos no son ni lo uno ni lo otro.

En los años 60 el fisicoquímico Ilya Prigogine avanzó en explicar la termodinámica de sistemas abiertos y ligeramente alejados del equilibrio. Pero fue hasta finales de los 90 que se logró entender mejor qué ocurre en sistemas abiertos muy alejados del equilibrio (como las plantas que captan la intensa energía solar).

Lo que hace England es aplicar estos últimos desarrollos para proponer un modelo matemático abstracto y general de un sistema abierto lejos del equilibrio, que reciba energía y pueda disiparla al reproducirse. Su propuesta implica que la razón fundamental detrás de la evolución y la vida sería la tendencia de la materia a formar sistemas que disipen energía cada vez más eficientemente en el ambiente.

Las ideas de England son novedosas e importantes; ayudan a establecer “las limitaciones físicas generales que obedece la selección natural en sistemas fuera del equilibro”.

Ya sabíamos que los seres vivos no necesitan violar las leyes físicas del universo para existir. Lo que estamos descubriendo es que lo logran disipando energía de manera cada vez más eficiente.

Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM

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