Un equipo interdisciplinario de científicos y filósofos ha identificado lo que han llamado una «ley faltante» de la naturaleza. La propuesta amplía la teoría de la evolución de Darwin a sistemas no vivos. Por ejemplo, las estrellas, los minerales e, incluso, los átomos. Esencialmente, a todo. En otras palabras, la evolución no se limita a la vida en la Tierra, sino que otros sistemas naturales complejos también evolucionan hacia estados de mayor patrón, diversidad y complejidad.
Charles Darwin revolucionó la comprensión del mundo con su libro «Sobre el origen de las especies». En 1859, propuso que las especies biológicas cambian con el tiempo: adquieren rasgos que favorecen la supervivencia y la reproducción. Ahora, 164 años después, el nuevo trabajo reconoce la evolución como una característica común de todos los sistemas complejos del mundo natural.
Los sistemas complejos están formados por muchas partes diferentes, con capacidad para organizarse y reorganizarse varias veces. Sistemas formados por átomos, células o moléculas, por ejemplo. Estos atraviesan procesos naturales que forman innumerables variables o configuraciones, como la mutación celular.
Sin embargo, explica el nuevo estudio, solo una pequeña parte de todas estas configuraciones enfrenta otro proceso al que llamaron «selección para función». Es decir, cuando una nueva configuración funciona, es útil. Solo entonces se produce la evolución. De nuevo: sin importar si el sistema está vivo o no.
Los tipos de funciones, según la «ley faltante» de la naturaleza
Darwin equiparó esta utilidad con la supervivencia en el caso de la biología. Dicho de otra forma, la capacidad de vivir lo suficiente para reproducirse. Pero el nuevo estudio, publicado esta semana en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), apunta a tres tipos de funciones diferentes en la naturaleza.
La más básica es la función de la estabilidad: en el sistema se seleccionan configuraciones estables de átomos o moléculas para que garantizar su continuidad. La segunda hace referencia a la combinación de los elementos que permite que se mantenga dinámico, con suministros de energías. La tercera —y más interesante función, según los investigadores— es la «novedad»: la tendencia de los sistemas en evolución a explorar nuevas variables que, a veces, conducen a nuevos comportamientos o características sorprendentes.
El principio de evolución aplicaría, entonces, a una colección de átomos que forma un cristal mineral estable que puede persistir. O a una estrella mantiene su estructura dinámica. O a «una forma de vida aprende un nuevo ‘truco’ que le permite competir mejor que sus vecinos», explicó Robert Hazen, coautor del estudio y astrobiólogo del Carnegie Institution for Science, a Reuters.
La historia evolutiva de la vida es rica en novedades, explica el Carnegie Institution for Science en una nota de prensa sobre el estudio. La fotosíntesis evolucionó cuando las células individuales aprendieron a aprovechar la energía luminosa. La vida multicelular también evolucionó cuando las células aprendieron a cooperar. Y las especies descubrieron nuevos comportamientos ventajosos: nadar, caminar, volar. Y pensar.
El mismo tipo de evolución ocurre en el reino mineral. Los minerales de la Tierra eran unos 20 en los inicios del Sistema Solar. Ahora se conocen casi 6 mil, producto de procesos físicos, químicos y hasta biológicos, cada vez más complejos, a lo largo de 4.500 millones de años.
La ley de «información funcional creciente»
Hazen formó equipo con otros ocho colegas: científicos del Carnegie, el Instituto Tecnológico de California, la Universidad de Cornell y la Universidad de Colorado. «El universo está repleto de sistemas complejos en evolución, pero las leyes físicas macroscópicas existentes no parecen describir adecuadamente estos sistemas», apunta el grupo en el informe.
Así como la identificación de equivalencias conceptuales entre fenómenos diferentes fue clave para el desarrollo de leyes de la naturaleza conocidas hasta ahora, «nos acercamos a una posible 'ley faltante' buscando equivalencias entre sistemas en evolución», dicen en el reporte.
Así nace la «ley de información funcional creciente», que el estudio resume así: «La información funcional de un sistema aumentará —es decir, el sistema evolucionará— si muchas configuraciones diferentes del sistema se seleccionan para una o más funciones».
Hazen resalta que aquellas combinaciones que son estables y pueden engendrar aún más novedades seguirán evolucionando. «Esto es lo que hace que la vida sea el ejemplo más sorprendente de evolución, pero la evolución está en todas partes», remarcó.
Entre las implicaciones del estudio, el equipo de la investigación resalta el posible aporte a la búsqueda de vida en otros lugares. Y se pregunta: «Si existe una demarcación entre la vida y la no vida que tenga que ver con la selección para la función, ¿podemos identificar las ‘reglas de la vida’ que nos permitan discriminar esa línea divisoria biótica en las investigaciones astrobiológicas?».