Cualquier sistema está sujeto a procesos evolutivos siguiendo un supuesto principio fundamental que impulsa el aumento de la complejidad en cualquier sistemas físico, no solo en la biología. Una propuesta que ya encuentra aplicaciones en la oncología, ecología microbiana o en las ciencias de la computación.
En el mundo científico, una idea sugerente está ganando terreno: la evolución no se limitaría solo a los seres vivos. Robert Hazen, mineralogista del Instituto Carnegie para la Ciencia, y su equipo, proponen que existe una «ley natural» que explica cómo la complejidad aumenta con el tiempo en diversos sistemas, desde los minerales hasta las estrellas.
Hazen y Michael Wong, astrobiólogo de Carnegie, entre otros, publicaron el año pasado un artículo en Proceedings of the National Academy of Sciences que desafía nuestra comprensión tradicional de la evolución. Su propuesta sugiere que existe un principio fundamental que impulsa el aumento de la complejidad en sistemas físicos de todo tipo, no solo en la biología.
«Es un marco explicativo para la evolución de los sistemas físicos en general, incluida, pero no limitada a, la biología», explicó Wong en una reciente conferencia de la que informa la revista Science.
Información funcional creciente
La teoría propone que los sistemas compuestos por componentes diversos e interactivos, cuando se encuentran en entornos que favorecen ciertas configuraciones sobre otras, inevitablemente evolucionan hacia estados de «información funcional creciente».
En otras palabras, con el tiempo, un sistema se vuelve más diverso y complejo, enriqueciéndose en las funciones necesarias para la supervivencia, a través de un proceso similar a la selección natural, según esta teoría.
La idea tiene sus raíces en casi dos décadas de investigación de Hazen sobre la evolución de los minerales. Ha documentado cómo los minerales de la Tierra evolucionaron de unas pocas docenas al principio a miles en la actualidad.
Ejemplos claros
Por ejemplo, las primeras formas de calcita se desarrollaron a través de la alteración acuosa de meteoritos, luego los microbios comenzaron a construir otras estructuras de calcita hace 2.500 millones de años, y los caracoles y almejas crearon nuevas combinaciones hace solo 100 millones de años.
En el caso de las estrellas, utilizaron hidrógeno y helio para crear unos 20 elementos químicos más pesados. Y la siguiente generación de estrellas se basó en esa diversidad para producir casi 100 elementos más.
Ya se está aplicando
Aunque todavía no está asumida formalmente por la comunidad científica, esta nueva perspectiva ya se está aplicando en diferentes disciplinas, asegura Science. En oncología, por ejemplo, Frédéric Thomas, biólogo evolutivo de la Universidad de Montpellier, ha aplicado este concepto para explicar la evolución de los tumores.
En el campo de la ecología microbiana, Nancy Johnson, de la Universidad del Norte de Arizona, y César Marín, de la Universidad de Santo Tomás, han adaptado la idea para proponer la «selección de equipos funcionales» en la interacción entre plantas y microorganismos del suelo.
En las ciencias de la computación, Blaise Agüera y Arcas, director de tecnología de Google, ha observado patrones similares en experimentos con secuencias de código aleatorias de los que surgió un inesperado código complejo, como si estuviera en funcionamiento una ley evolutiva natural. Fue complicado averiguar qué hacían esos fragmentos de código complejos y repetitivos, dijo. “Pero, por supuesto, lo que hacían era reproducirse”, sentencian estos autores.
Debate y perspectivas futuras
Aunque la idea es atractiva, algunos científicos son cautelosos, advierte Science. Johannes Jäger, biólogo de sistemas de la Universidad de Viena, sugiere no llamarla una nueva ley de la física para evitar controversias. Otros, como Elisa Biondi, de la Fundación para la Evolución Molecular Aplicada, señalan que aún no es fácil generar hipótesis comprobables a partir de esta teoría.
Sin embargo, el concepto está estimulando nuevas líneas de investigación y debate en múltiples campos científicos, considera Science. La propuesta de Hazen y Wong podría representar un cambio paradigmático en nuestra comprensión de cómo evolucionan los sistemas complejos, tanto vivos como no vivos, a lo largo del tiempo, según los autores de esta propuesta.
Pero solo el tiempo dirá si esta «ley de la información funcional creciente» se convertirá en un principio fundamental de la ciencia o simplemente en una interesante perspectiva sobre la naturaleza de la complejidad.
Referencia
On the roles of function and selection in evolving systems. Michael L. Wong et al. PNAS, October 16, 2023;120 (43) e2310223120. DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.2310223120
