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¿Vida antes de la Tierra?

Área: Biología — viernes, 19 de abril de 2013

Un modelo que usa la ley de Moore aplicada a la complejidad genética sugiere que la vida se originó antes de que se formara la Tierra.

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Estromatolitos actuales. Fuente: University of Wisconsin-Madison.

La llamada ley de More describe el comportamiento de la industria microleectrónica. Esta ley empírica establece que aproximadamente cada dos años se duplica el número de transistores de los circuitos integrados. Fue formulada por el cofundador de Intel, Gordon E. Moore, el 19 de abril de 1965. En un principio establecía que la duplicación se hacía cada año, pero en 1975 modificó su propia ley y predijo que el ritmo bajaría hasta los 18 meses. En la actualidad se establece que es aproximadamente cada dos años. En cualquier caso, se trata de un ritmo exponencial. La consecuencia directa de esta ley es que los precios bajan al mismo tiempo que suben las prestaciones. Se espera que a comienzos de la próxima década la ley de Moore deje de cumplirse al alcanzarse los límites de la escala atómica.
Ahora, Richard Gordon (Gulf Specimen Marine Laboratory en Florida) y Alexei Sharov (National Institute on Aging en Baltimore) proponen que la evolución de la vida, o más bien complejidad biológica, sigue una ley parecida a la ley de Moore.
Las formas de vida más primitivas fueron microorganismos muy parecidos a las bacterias actuales. Más tarde la evolución descubrió la célula eucariota y los animales pluricelulares. Hasta ahora se admite que la vida apareció sobre la Tierra hace 2500 millones de años, aunque algunos autores la sitúan en hace 3800 millones de años. Pero los primeros seres pluricelulares aparecieron hace sólo 600 millones de años.
Asumiendo que la ley de Moore se puede aplicar a la complejidad genética de los organismos vivos, estos autores calculan que la duplicidad se da en este caso cada 376 millones de años a partir de los datos disponibles de diversos organismos.
El resultado más curioso que obtienen es que si extrapolan este comportamiento hacia el pasado el origen de la vida en la Tierra se daría hace 9700 millones de años, con una margen de error de un par de miles de millones. Como la Tierra tiene unos 4500 millones de años de edad esto significaría que el origen de la vida terrestre precedió a la propia Tierra. Es decir, se hubieran necesitado unos 5000 millones de años para conseguir la primera bacteria.

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Tamaño del genoma en escala logarítmica frente a tiempo transcurrido.

Esto avalaría la idea de la panspemia, que propone que la vida viaja de un lado a otro del Cosmos y que la vida terrestre procedería de otro lugar.
Sin embargo, estos investigadores admiten que sólo se trata de un ejercicio teórico. Puede que durante un tiempo la evolución de la vida terrestre haya seguido una ley de Moore, pero no necesariamente tuvo que ser así siempre.
Quizás al principio de la vida en la Tierra no se siguió el mismo ritmo y la evolución era aún más rápida. Esto permitiría encajar el resultado según lo asumido en la actualidad. Además, puede que durante ciertos periodos, como los llamado “bola de nieve” en el que el planeta estaba casi totalmente congelado, el ritmo de evolución se redujera grandemente. Otros eventos cataclismos o de extinción masiva pudieron retrasar durante un tiempo la evolución biológica global. El problema es que desconocemos si hubo estos eventos de extinción masiva antes de la aparición de la vida compleja, pues el registro fósil de extinciones masivas sólo se puede remontar hasta la aparición de vida compleja.
También pudiera ser que la idea de la panspermia fuera correcta. Gordon y Sharov señalan que las esporas de bacterias pueden congelarse y volver a la vida después de mucho tiempo y que el polvo y gas que formó el Sistema Solar pudo provenir en parte de otros sistemas solares previos. Esto permitiría la aparición de la vida en la Tierra por “sembrado” de estas esporas una vez el planeta se enfrió lo suficiente. Esto explicaría, además, la aparición tan pronta de la vida en la Tierra.
Obviamente esto no soluciona el problema de cómo puede aparecer la vida a partir de compuestos simples, pues la panspermia simplemente relega el problema a un tiempo anterior.
Estos investigadores proponen que un día se pueda hacer una replicación desde cero del origen de la vida que emule una acumulación de raros eventos. Si esto es así, las estimaciones de la ecuación de Drake no serían correctas y sólo ahora empezaría a aparecer la vida inteligente en el Universo. Esto explicaría la paradoja de Fermi, según la cual ya tendríamos noticias de otras civilizaciones avanzadas y no es así.
Según ellos, si la teoría de la panspermia fuese correcta tendría un importante impacto, entre otras cosas, sobre el pensamiento religioso.
Proponen que, una vez conseguida la primera célula con capacidad de replicación, la evolución de organismos más avanzados se habría acelerado a través sistemas de procesamiento de información adicionales como la memoria epigenética, cerebro multicelular, lenguaje, libros, computadoras e Internet, etc.
Por último, los autores del trabajo especulan cómo será la evolución de la civilización humana en el futuro según distintos aspectos y sugieren que la complejidad en general de la civilización se duplica cada 20 años y que la tendencia continuará debido a la existencia de ciclos de retroalimentación positiva.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4084

Fuentes y referencias:
Artículo en ArXiv.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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9 Comentarios

  1. jesús zamora:

    ¿Alguien ha pensado qué ocurre si intentamos extrapolar hacia atrás la propia ley de Moore (me refiero a la evolución de los circuitos integrados)?

  2. Juan Manuel:

    Lo que más me gusta de la noticia es que los autores son muy modestos y reconocen las limitaciones y alcances de su propuesta, basada en una ley que seguramante Moore no se imaginó que alguien retomaría para aplicarla a escala universal, después de todo esta ley empírica fué formulada para hechos muy concretos y más aún, modificada después por su autor y no me extrañaría que fuera inspirada por el ensayo de las poblaciones de Malthus (claro en la observación de como se avisoraba el progreso de la industria de la miniaturización del transistor).
    En cuanto a que el orígen de la vida estaría mucho más cerca del presunto orígen del universo que del orígen de la tierra, eso nos lleva hacia el pasado remoto, cuando seguramente la radiación total del universo estaba mucho más concentrada debido a que habría mucha menos expansión que en el presente, que lugar sería el propicio para lograr al menos la síntesis de las bases púricas y pirimídicas y que estas perduraran hasta organizarse en ácidos nucléicos? lo de menos es que la vida sea ajena a la tierra y haya habido panspermia, lo importante es saber cuando y como se originó, habría que tener una certeza de como fué el escenario universal en los primeros 4000 millones de años de edad, con todas sus variables físicas y cosmológicas consideradas.
    En cuanto a la ecuación de Drake, los últimos tres factores que la componen (fi, fc, L) son meramente especulativos, pues la única civilización conocida hasta hoy es la nuestra; sin embargo, el resto de los factores tienen mucha más lógica y consistencia, y sí se vería afectada por esta naciente propuesta, claro, de ser cierta.
    http://www.angelfire.com/ar/dslep/trdsecudrake0.html

  3. Miguel Ángel:

    Osea, que esos estromatolitos de 3800 millones de años que hemos encontrado son sólo “presuntos estromatolitos”. Pero si consideramos que son estromatolitos auténticos, sería algo que situaría a las cianobacterias en este escenario tan remoto y, como ya sabemos, las cianobacterias son unicelulares, pero tienen ya un grado no despreciable de complejidad.
    Anterioremente a las cianobacterias tuvo que haber formas de vida anteriores menos complejas, pero si retrocedemos en el tiempo entramos enseguida en un periodo en que el calor reinante haría imposible en teoría el desarrollo de formas de vida, algo a lo que ya hice mención en el mensaje 3 de esta noticia: http://neofronteras.com/?p=3750

  4. Miguel Ángel:

    Mi conclusión es que la hipótesis de la noticia es algo a tener muy en consideración

  5. tomás:

    Pues mi opinión es que la ley de Moore no tiene nada que ver con la vida, que se pensó para una relación industria-tecnología-consumo que es absolutamente ajeno a esta otra complejidad. Yo no puedo aplicarle la ley de la gravedad a la técnica para hacer tortillas de patatas.

  6. Miguel Ángel:

    Querido amigo tomás:

    Pues parece que los eventos evolutivos que se han considerado cuadran bastante bien en la gráfica. Por otro lado, ya se advierte en la noticia que el ritmo evolutivo no tiene necesariamente que ser constante: creo que nos nos queda otra que apelar a un ritmo evolutivo más rápido en el pasado si consideramos que la vida se originó aquí.

    Abrazos.

  7. tomás:

    Cualquiera sabe, querido amigo. Pero si la vida se originó en estos lares, la ley de Moore ya no se cumple.
    Releer la noticia que aconsejas con los jugosos comentarios que hubo, me ha hecho recapacitar. No debe ser difícil encontrar un patrón temporal de duplicación en todo aquello que se incremente de forma exponencial. Así que todo es posible; al fin y al cabo la ley de Moore se basa en eso, en encontrar ese tiempo de duplicación.
    Un abrazo.

  8. Miguel Ángel:

    Exacto: si la vida se originó en el planeta Tierra la ley de Moore no se cumple, y si se cumple es que no se originó aquí.

    Otro abrazo

  9. tomás:

    Tu razonamiento es bueno pero cabe otro caso. Cualquier función exponencial admite una duplicación en un tiempo constante, pero es en el caso de que se mantenga la ecuación. Como en las poblaciones. Pero si varías el % -cada año por ejemplo- también se duplicará, pero cambiarán los tiempos.

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