Acontecimientos emergentes de la vida

Acontecimientos emergentes y el origen de la vida
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Robert M. Hazen Geophysical Laboratory and NASA Astrobiology Institute, Washington, DC.
 El origen geoquímico de la vida puede representarse como una secuencia de acontecimientos "emergentes", cada uno de los cuales añade complejidad molecular y orden.
Si cada una de esas secuencias estuviera adecuadamente formulada debería podersometerse a estudio experimental. Además, es posible que cada paso emergente, diera como resultado "fósiles" isotópicos, moleculares y estructurales factibles de ser medidos en ambientes extraterrestres que no hayan sufrido ninguna reconstrucción por causa de actividad biológica.
Los sistemas naturales con muchos componentes interaccionando, como átomos, células o estrellas, muestran a menudo uncomportamiento "emergente" complejo no asociado con sus componentes individuales. En algunos casos de conducta emergente, por ejemplo, los flujos turbulentos en fluidos, las propiedades del estado sólido de los cristales, o el espaciado periódico de las dunas, ese comportamiento complejo se representa a posteriori, una vez determinadas las condiciones de interacción adecuadas.
Otros fenómenos, como lairrupción de la conciencia en agrupaciones de neuronas, o la sociabilidad en agrupaciones de humanos son, al menos por ahora, menos factible de análisis cualitativo.
El comportamiento emergente observado en sistemas muy ordenados, galaxias, planetas y vida, apunta a un principio organizativo universal. La ordenación de los sistemas naturales tiende a realizarse a escala local regiones que no estánen equilibrio en lo que se refiere al aumento espontáneo de energía libre y disminución de la entropía aunque a escala global aumente la entropía. Un ejemplo familiar, no perteneciente a la biología, lo proporciona la formación de dunas. La acumulación gradual de sedimentos en un lago o delta puede llevar a la formación de llanuras arenosas cuyos granos presentan escasa variedad de tamaños. Unsistema tal de sedimentos posee un potencial mínimo de energía gravitatoria y máximo de energía configurativa. Sin embargo, si ese sistema sedimentario se seca y queda sujeto a la acción del viento, emergen nuevas estructuras. Las dunas adoptan una variedad de formas periódicas, en tanto que los granos de arena se agrupan cada vez más por tamaños. A medida que la energía eólica fluye a través de lainterfase sedimento atmósfera, los sedimentos adquieren de manera espontánea potencial de energía gravitatoria, en tanto que su entropía configurativa disminuye.
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La tendencia universal de los sistemas a aumentar su ordenamiento en una interfase rica en energía, en tanto que consistente con la primera y segunda ley de la termodinámica, no sigue formalmente una dirección en ninguna de lasdos leyes. De hecho, algunos investigadores han propuesto que semejante comportamiento tendría que sistematizarse en una "cuarta" ley de la termodinámica". Si la evolución química de la: vida hubiera ocurrido en una secuencia de estados de emergencia sucesivamente más complejos, la división entre no vida y vida estaría mal definida. Se podría establecer una jerarquía de propiedades emergentes -porejemplo, una secuencia progresiva que conduciría, a través de diferentes pasos, de un océano prebiótico rico en moléculas orgánicas, a una agrupación de moléculas ordenadas en una superficie mineral, a la autoreplicación de los sistemas moleculares, a la encapsulación y posteriormente a la vida procariota. La naturaleza y secuencia exacta de estos pasos variaría en los diferentes medios, perocualquier definición que distinga entre sistemas no vivos y vivos se vuelve necesariamente más arbitraria a medida que aumenta el número de pasos emergentes discretos para la vida. El concepto de secuencia de pasos emergentes discretos es útil y sugerente en los estudios experimentales y teóricos del origen de la vida. En primer lugar, una progresión de pasos reduce un proceso histórico tremendamente...