domingo, 7 de febrero de 2016

"Ningún hombre puede entrar dos veces en el mismo río"



Heráclito nos enseño que "ningún hombre puede entrar dos veces en el mismo río"; pero no quería decir que mientras tanto el río se hubiera evaporado o congelado (o hubiera explotado y hubiera sido lanzado al espacio). De la misma manera que el agua fluye entre orillas invariables, al menos a nuestra escala de tiempo humana, la vida se renueva continuamente sin cambiar de forma. Las células vivas siguen siendo células, aunque todas sus partes constituyentes se sustituyen en un recambio incesante. ¿Acaso podría ser de otra manera? Lo dudo. En ausencia de información que especifique estructura (como lógicamente habría sido el caso en el origen de la vida, antes de la aparición de replicadores), la estructura no está ausente, pero sí que requiere un flujo continuo de energía. El flujo de energía promueve la autoorganización de la materia. Todos estamos familiarizados con lo que el gran físico belga de origen ruso, Ilya Prigogine, denominaba "estructuras disipativas":  las corrientes de convección en el agua que hierve en un cazo, o también en el agua que se escurre por un desagüe. No se requiere información: sólo calor en el caso del recipiente y momento angular en el caso del desagüe. Las estructuras disipativas son producidas por el flujo de energía y materia. Huracanes, tifones y remolinos son todos sorprendentes ejemplos naturales de estructuras disipativas. Los encontramos en una escala enorme en los océanos y también en la atmósfera, accionados por diferencias en el flujo de energía procedente del Sol en el ecuador en relación a los polos. Las corrientes oceánicas estables, como la corriente del Golfo, y vientos constantes, como los Rugientes Cuarenta o la corriente en chorro del Atlántico Norte, no están especificados por información, pero son tan estables y continuos como el flujo de energía que los sustenta. La Gran Mancha Roja de Júpiter es una tormenta enorme, un anticiclón que tiene varias veces el tamaño de la Tierra, y que ha persistido durante, al menos, algunos cientos de años. De la misma manera las células de convección en un cazo permanecen durante tanto tiempo como la corriente eléctrica mantenga el agua hirviendo y el vapor evaporándose, todas estas estructuras disipativas requieren un flujo continuo de energía. En términos más generales, son los productos visibles de condiciones alejadas del equilibrio y que perduran, en las que el flujo de energía mantiene indefinidamente una estructura, hasta que al fin (después de miles de millones de años en el caso de las estrellas) se alcanza el equilibrio y la estructura finalmente se desploma. La cuestión principal es que mediante un flujo de energía pueden producirse estructuras físicas prolongadas en el tiempo y predictibles. Esto no tiene nada que ver con la información, pero puede crear ambientes en los que se favorece el origen de la información biológica: la replicación y la selección.
  Todos los organismos vivos son sostenidos por condiciones alejadas del equilibrio en su ambiente: también nosotros somos estructuras disipativas. La continua reacción de la respiración proporciona la energía libre que las células necesitan para fijar carbono, crecer, formar moléculas intermedias reactivas, unir estas piezas fundamentales en polímeros de cadena larga tales como carbohidratos, RNA, DNA y proteínas, y para mantener su estado de baja entropía aumentando la entropía del entorno. En ausencia de genes o de la información, algunas estructuras celulares, como las membranas y los polipéptidos, deberían formarse espontáneamente, mientras exista un suministro continuo de precursores reactivos (aminoácidos activados, nucleótidos, ácidos grasos), mientras exista un flujo continuo de energía que proporcione las piezas fundamentales necesarias. El flujo de energía y de materia obliga a existir a las estructuras celulares. Las partes pueden ser sustituidas, pero la estructura es estable y persistirá durante tanto tiempo como persista el flujo.


La cuestión vital
Nick Lane

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