La física es un marco maravilloso para comprender cómo funciona el Universo, pero existen algunas lagunas en su cobertura. Uno de ellos es la evolución.
Aunque la biología debería alinearse con la teoría física, como la mayoría de las cosas lo hacenesa teoría hasta ahora no ha podido predecir la evolución y el surgimiento de rasgos y cultura.
Partiendo de la base de que debería poder hacerlo, un equipo internacional de científicos dirigido por la física teórica Sara Walker de la Universidad Estatal de Arizona y el químico Lee Cronin de la Universidad de Glasgow ha encontrado una manera de cerrar esa brecha.
Han llamado a su nuevo marco “Teoría del Ensamblaje” y dicen que podría ayudar a buscar vida en otros mundos.
“La teoría de ensamblaje proporciona una lente completamente nueva para observar la física, la química y la biología como perspectivas diferentes de la misma realidad subyacente”. caminante explica.
“Con esta teoría, podemos empezar a cerrar la brecha entre la física reduccionista y la evolución darwiniana; es un paso importante hacia una teoría fundamental que unifique la materia inerte y la viva”.
Proponen que esta unificación es evidente cuando consideramos los objetos no solo como son actualmente, sino también a través de la dimensión del tiempo, teniendo en cuenta tanto cómo se formaron como su potencial para cambiar.
Para ello, los investigadores construyeron sobre su trabajo anterioren el que compilaron lo que llamaron un índice de complejidad molecular.
Para compilar un índice de complejidad molecular, determinaron el número más pequeño de pasos necesarios para crear cada tipo de molécula y les asignaron una complejidad basada en el número de esos pasos. Sólo los procesos vitales y tecnológicos dieron como resultado moléculas que requirieron más de 15 pasos de ensamblaje.
En su nueva investigación, han generado un marco matemático para definir cuánta selección se requiere para producir un objeto complejo (como proteínas, ojos o escamas) a partir de bloques de construcción moleculares.
Es como el índice de complejidad molecular, pero en una escala más avanzada.
Esta teoría del ensamblaje se basa en el número mínimo de pasos necesarios para construir el objeto, su memoria mínima y también considera la abundancia del objeto dado en el mundo: su número de copias.
El número de copias es importante porque a medida que aumenta la complejidad del objeto, disminuye la probabilidad de que su existencia se repita por casualidad. A menos que haya alguna fuerza o presión externa que lo ayude a desafiar las probabilidades con el tiempo. Así es exactamente como funciona la selección en la mutación aleatoria en el proceso de evolución.
Utilizando los fundamentos resultantes para la teoría del ensamblaje, los investigadores pudieron cuantificar teóricamente el grado de selección y evolución necesarios para producir una colección de objetos evolucionados, desde moléculas hasta estructuras celulares.
Pero los resultados no sólo funcionan para los objetos existentes. También se pueden utilizar para predecir la aparición de otros nuevos. Esto significa que pueden aplicar cierto nivel de previsibilidad a la posibilidad de que surja vida en un sistema determinado; Por ejemplo, Saturnola luna Titánen el que muchos de los bloques de construcción de la vida conocida puede ser encontrado.
El equipo trabajará para perfeccionar aún más su trabajo y comprender cómo la teoría del ensamblaje puede definir la vida. Pero la teoría se puede probar experimentalmente, lo que significa que pueden aplicarla en un laboratorio para intentar recrear los orígenes de la vida.
Esto significa que podría proporcionar respuestas, no sólo a la vida en otras partes del Universo, sino también al misterio de cómo surgió la vida aquí en la Tierra.
“La teoría de ensamblaje proporciona una forma completamente nueva de ver la materia que constituye nuestro mundo, definida no sólo por partículas inmutables sino por la memoria necesaria para construir objetos mediante selección a lo largo del tiempo”. Cronin dice.
“Con más trabajo, este enfoque tiene el potencial de transformar campos desde la cosmología hasta la informática. Representa una nueva frontera en la intersección de la física, la química, la biología y la teoría de la información”.
La investigación ha sido publicada en Naturaleza.