Jeremy England, biofísica del Massachusetts Institute of Technology, está tratando de responder a estas preguntas profundas. En 2013, formuló una hipótesis de que la física puede desencadenar espontáneamente los productos químicos para organizarse en formas que siembran cualidades “semejantes a la vida”.
Ahora, una nueva investigación de England y un colega sugiere que la física puede producir naturalmente reacciones químicas auto-replicantes, uno de los primeros pasos hacia la creación de vida a partir de sustancias inanimadas. Esto podría interpretarse como una vida que se origina directamente de las leyes fundamentales de la naturaleza, eliminando así la suerte de la ecuación.
La vida tenía que venir de algo; no siempre había biología. La biología nace de los componentes químicos crudos y sin vida que de alguna manera se organizaron en compuestos prebióticos, crearon los bloques de construcción de la vida, formaron microbios básicos y luego evolucionaron a la espectacular variedad de criaturas que existen en nuestro planeta hoy en día. [7 teorías sobre el origen de la vida] “Abiogénesis” es cuando algo no biológico se convierte en algo biológico. En Inglaterra piensan que la termodinámica podría proporcionar el marco que conduce el comportamiento similar a la vida en otros químicos sin vida.
Sin embargo, esta investigación no puentea las cualidades similares a la vida de un sistema físico con los propios procesos biológicos, dijo Inglaterra. “No diría que he hecho nada para investigar el ‘origen de la vida’ per se”,. “Creo que lo que es interesante para mí es la prueba de principio – ¿cuáles son los requisitos físicos para la aparición de comportamientos parecidos a la vida?”
Autoorganización en sistemas físicos
Cuando la energía se aplica a un sistema, las leyes de la física dictan cómo se disipa esa energía. Si se aplica una fuente de calor externa a ese sistema, se disipará y alcanzará el equilibrio térmico con su entorno, como una taza de café que se deja enfriar sobre un escritorio. La entropía, o la cantidad de desorden en el sistema, aumentará a medida que el calor se disipe. Pero algunos sistemas físicos pueden estar lo suficientemente fuera de equilibrio como para “auto-organizarse” para hacer el mejor uso de una fuente de energía externa, desencadenando interesantes reacciones químicas autosostenibles que evitan que el sistema alcance el equilibrio termodinámico y manteniendo así un equilibrio fuera- equilibrio, especula Inglaterra. (Es como si esa taza de café produjera espontáneamente una reacción química que sostenga un hotspot en el centro del líquido, evitando que el café se enfríe a un estado de equilibrio.) Él llama a esta situación “adaptación impulsada por la disipación” y este mecanismo es lo que conduce las cualidades similares a la vida en el sistema físico de otra manera sin vida de Inglaterra. Un comportamiento clave similar a la vida es la autorreplicación, o (desde un punto de vista biológico) la reproducción. Esta es la base de toda la vida: Comienza simple, se reproduce, se vuelve más complejo y se reproduce de nuevo. Sucede que la autorreplicación es también una forma muy eficiente de disipar el calor y aumentar la entropía en ese sistema.
