Una sugerente teoría intenta revelar el misterio de la vida

Una nueva teoría permite caracterizar la vida conocida y desconocida, como así también probar hipótesis sobre cómo la vida emerge de la materia no viva. Los creadores de la "teoría del ensamblaje" sostienen que se trata de un enfoque validado empíricamente para la detección de vida, con implicaciones para la búsqueda de vida extraterrestre y los esfuerzos para desarrollar nuevas formas de vida en el laboratorio.

Un equipo internacional de investigadores ha desarrollado un nuevo marco teórico que integra la física y la biología para crear un enfoque unificado: esta visión permitiría comprender cómo surgen la complejidad y la evolución en la naturaleza y, en definitiva, cómo se desarrolla y nace la vida en sus múltiples formas.

El nuevo estudio, publicado en la revista Nature, representa un avance importante en nuestra comprensión fundamental de la evolución biológica y cómo se rige por las leyes físicas del Universo. 

Un esfuerzo por describir el origen de la vida

El trabajo enriquece una investigación anterior del mismo equipo, en el cual se planteaba la teoría del ensamblaje como un enfoque con validación empírica, orientado a la identificación de vida: esto abarca tanto los esfuerzos para la búsqueda de vida extraterrestre como los intentos por desarrollar nuevas formas de vida en el laboratorio.

"Una característica clave de la teoría es que es experimentalmente comprobable. Esto abre la apasionante posibilidad de utilizarla para diseñar nuevos experimentos que podrían resolver el origen de la vida, mediante la creación de sistemas vivos desde cero en el laboratorio", indicó en una nota de prensa el profesor Lee Cronin, químico de la Universidad de Glasgow, en Escocia, y uno de los autores principales del nuevo estudio.

Los investigadores pretenden perfeccionar la teoría del ensamblaje y explorar sus aplicaciones: sostienen que podría servir para caracterizar la vida conocida y desconocida, e incluso probar experimentalmente hipótesis sobre cómo la vida emerge de la materia no viva .

La fórmula para explicar la vida

En trabajos anteriores, descubrieron un número mínimo de pasos de formación de enlaces necesarios para construir una molécula. Lograron demostrar cómo este índice se puede medir experimentalmente y cómo los valores más elevados muestran la presencia de las moléculas derivadas de la vida.             

Ahora, en la nueva investigación introdujeron un formalismo matemático en torno a una cantidad física llamada "ensamblaje", que representa cuánta selección se requiere para producir un conjunto determinado de objetos complejos, en función de sus índices de abundancia y ensamblaje. En otras palabras, representa numéricamente qué elementos se requieren para desarrollar vida compleja.

Una nueva lente para ver la vida

"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. 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", explicó en el mismo comunicado la profesora Sara Walker, física de la Universidad Estatal de Arizona, en Estados Unidos, y otra de las autoras del estudio.

Por último, los científicos explicaron que la teoría abre nuevas preguntas y direcciones de investigación en la frontera de las ciencias físicas y biológicas, en el camino por desarrollar nuevos conocimientos en torno a los mecanismos físicos implicados en la complejidad biológica y la innovación evolutiva.

Referencia

Assembly theory explains and quantifies selection and evolution. Abhishek Sharma, Dániel Czégel, Michael Lachmann, Christopher P. Kempes, Sara I. Walker and Leroy Cronin. Nature (2023). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-023-06600-9