Identifican ley faltante de la naturaleza que amplía la evolución

Un equipo interdisciplinario de científicos y filósofos ha realizado un hallazgo que podría redefinir nuestra comprensión de la naturaleza: han identificado lo que denominan una «ley faltante» que expande la teoría de la evolución de Darwin a sistemas no vivos. Este descubrimiento sugiere que la evolución no es exclusiva de los seres vivos, sino que también se aplica a estructuras como estrellas, minerales e incluso átomos, revelando que todos los sistemas naturales complejos tienden a evolucionar hacia estados de mayor orden, diversidad y complejidad.

La contribución de Charles Darwin al estudio de la biología fue monumental, especialmente con su obra «Sobre el origen de las especies», publicada en 1859. En su libro, Darwin planteó que las especies cambian a lo largo del tiempo, adaptándose y adquiriendo características que favorecen su supervivencia y reproducción. Más de 160 años después, el nuevo estudio amplía este concepto al reconocer que la evolución es una característica fundamental de todos los sistemas complejos en el mundo natural.

Los sistemas complejos están compuestos de múltiples partes interrelacionadas que pueden organizarse y reorganizarse en un sinfín de configuraciones. Desde átomos hasta células, estos sistemas experimentan procesos naturales que pueden resultar en incontables variables, como ocurre en la mutación celular. Sin embargo, el nuevo estudio destaca que solo una fracción de estas configuraciones es sometida a un proceso denominado «selección para función». Este concepto implica que la evolución ocurre cuando una nueva configuración es útil, independientemente de si el sistema es biológico o inorgánico.

Los tipos de funciones según la ley faltante de la naturaleza

Darwin relacionó la utilidad con la supervivencia en el ámbito biológico, es decir, la capacidad de un organismo para vivir lo suficiente para reproducirse. El reciente estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), identifica tres tipos de funciones clave en la naturaleza.

• Función de estabilidad: Se seleccionan configuraciones estables de átomos o moléculas que aseguran la continuidad del sistema.
• Función dinámica: Se refiere a la capacidad de los elementos para combinarse y mantenerse activos mediante el suministro de energía.
• Función de novedad: Esta función explora las nuevas variables que los sistemas en evolución tienden a adoptar, a veces generando comportamientos o características inesperadas.

Por ejemplo, la evolución puede observarse en un cristal mineral que perdura a lo largo del tiempo o en una estrella que mantiene su estructura dinámica. Además, se puede visualizar en una forma de vida que aprende a adaptarse y competir mejor en su entorno, tal como explica Robert Hazen, coautor del estudio y astrobiólogo en la Carnegie Institution for Science.

La historia evolutiva de la vida está repleta de novedades sorprendentes. Por ejemplo, la fotosíntesis emergió cuando ciertas células aprendieron a aprovechar la energía de la luz. La vida multicelular se desarrolló cuando las células comenzaron a colaborar, y a lo largo de la evolución, las especies han descubierto nuevos comportamientos ventajosos como nadar, caminar o volar.

Un fenómeno similar ocurre en el ámbito mineral. Al principio del Sistema Solar, solo había alrededor de 20 minerales conocidos; hoy, se registran casi 6,000, resultado de procesos físicos, químicos y biológicos complejos desarrollados a lo largo de 4,500 millones de años.

La ley de información funcional creciente

El equipo de investigación, que incluye a Hazen y otros ocho colegas de instituciones como el Instituto Tecnológico de California y la Universidad de Cornell, destaca que el universo está lleno de sistemas complejos en evolución. Sin embargo, las leyes físicas tradicionales no logran describir adecuadamente estos fenómenos. Así, se planteó la necesidad de una nueva ley que abarque esta realidad.

De este enfoque surge la «ley de información funcional creciente», que se puede resumir de la siguiente manera: «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». Esta premisa sugiere que aquellos sistemas que son estables y pueden generar variaciones novedosas están en constante evolución.

Hazen enfatiza que la vida es el ejemplo más notable de evolución, pero subraya que este proceso está presente en todos los aspectos del universo. Las implicaciones de este estudio son vastas, incluso en el ámbito de la astrobiología. El equipo plantea la pregunta: «Si existe una línea divisoria entre la vida y la no vida basada en la selección para la función, ¿podríamos identificar las ‘reglas de la vida’ que nos permitan diferenciar entre ambos en nuestras investigaciones astrobiológicas?»

Perspectivas sobre la evolución más allá de lo biológico

El redescubrimiento de la evolución como un fenómeno que trasciende lo biológico abre un abanico de posibilidades en diversas disciplinas científicas. Desde la física hasta la química y la biología, la idea de que incluso los sistemas no vivos siguen un proceso evolutivo puede resultar revolucionaria.

Los investigadores sugieren que esta nueva perspectiva podría influir en el desarrollo de tecnologías y procesos industriales más eficientes y sostenibles al imitar la evolución natural. Por ejemplo, el diseño de materiales podría beneficiarse al aprender de las propiedades y comportamientos de minerales que han evolucionado a lo largo de millones de años.

Además, esta noción evolutiva podría inspirar nuevas estrategias en el ámbito de la inteligencia artificial, donde los algoritmos que imitan procesos evolutivos pueden optimizarse para resolver problemas complejos, desde la predicción del clima hasta el desarrollo de medicinas personalizadas.

Implicaciones éticas y filosóficas de la evolución extendida

El reconocimiento de la evolución como un proceso universal también plantea importantes preguntas éticas y filosóficas. A medida que la ciencia avanza, es crucial considerar cómo se aplica esta comprensión a nuestra relación con el entorno y la vida misma. ¿Cómo afectan nuestras acciones al equilibrio de los sistemas naturales? ¿Qué responsabilidades tenemos como especie en la continua evolución de la vida y la materia?

Este enfoque también invita a la reflexión sobre el valor intrínseco de todos los sistemas, ya sean biológicos o no. La idea de que todo en el universo está en un constante estado de evolución sugiere que cada elemento tiene un papel significativo en la narrativa cósmica, lo que podría fomentar una mayor apreciación hacia el medio ambiente y los recursos naturales.

A medida que comprendemos mejor la interconexión de todos los sistemas, desde lo micro a lo macro, se hace evidente que las decisiones que tomamos hoy tendrán un impacto en el futuro de la evolución, tanto en el ámbito biológico como en el inorgánico.

En resumen, la identificación de esta ley faltante no solo enriquece nuestra comprensión de la teoría evolutiva, sino que también nos invita a explorar la profundidad de nuestra existencia y nuestro lugar en el cosmos. Como dijo Hazen, «la evolución está en todas partes», y solo estamos comenzando a desentrañar sus misterios.

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