La plausibilidad matemática de los escenarios naturalistas sobre el origen de la vida ha sido un tema sobre el que muchos en la comunidad del Diseño Inteligente hemos escrito. En un nuevo artículo publicado el verano pasado en la preimpresión de arXiv.org, el profesor de biología de sistemas Robert G. Endres, del Imperial College de Londres, buscó estimar la plausibilidad matemática de la evolución química. En particular, Endres se centra en las barreras entrópicas e informativas para la formación de una protocélula viable en la Tierra primitiva, dentro de los aproximadamente 500 millones de años disponibles. Endres utiliza modelos de IA como AlphaFold y simulaciones de células completas para cuantificar la complejidad biológica.

Endres concluye que el azar por sí solo, junto con las reacciones químicas naturales, son insuficientes para explicar el origen de la vida dentro del período disponible de 500 millones de años. Los sistemas tienden naturalmente hacia una mayor entropía (o desorden), en lugar de lo contrario.

Determinación de la ventana de tiempo disponible

¿Cuánto tiempo tardó en surgir la vida? Endres señala que la vida en la Tierra no pudo haber surgido hasta después de dos impactos esterilizantes globales tempranos: el primero fue una colisión con el cuerpo Theia, del tamaño de Marte (en la parte superior se puede ver una representación artística), hace aproximadamente 4.510 millones de años, y el segundo tuvo lugar aproximadamente 40 millones de años después. Además, la Tierra aparentemente ya poseía atmósfera y agua líquida hace 4.510 millones de años, como lo revelan los minerales de circón, requisitos necesarios para la vida. La evidencia incontrovertible más temprana de vida proviene de microfósiles que datan de hace unos 3.465 millones de años, en rocas de Australia Occidental, pero existe posible evidencia de vida incluso hace 4.100 millones de años en las firmas de isótopos de carbono dentro de los circones (aunque esta evidencia es controvertida). Por lo tanto, el artículo asume un lapso de tiempo disponible de 500 millones de años entre la habitabilidad inicial de nuestro planeta y el surgimiento de la primera vida.

La asombrosa complejidad de LUCA

Endres señala la asombrosa complejidad del último ancestro común universal según múltiples análisis filoestratigráficos:

Sorprendentemente, se estima que LUCA existió hace unos 4,2 Gy, según la calibración con registros fósiles e isotópicos. Aún más desconcertante, LUCA parece haber sido un acetógeno anaeróbico, metabólicamente similar a los procariotas modernos, y ya equipado con síntesis de ATP, un ciclo de TCA, capacidades inmunitarias tempranas, incluyendo proteínas efectoras CRISPR-Cas, e integrado en un ecosistema microbiano. Un consenso reciente de ocho estudios genómicos y proteómicos respalda ampliamente esta opinión.

Por supuesto, no es un hecho que la vida pueda ser mucho más simple que esto; de hecho, la mejor evidencia sugiere que esta es una imagen de una célula mínimamente compleja.

La improbabilidad de los escenarios de orígenes de la vida basados ​​en el azar

Según Endres, si el ensamblaje molecular se produce aleatoriamente y con una persistencia corta (es decir, el tiempo promedio durante el cual el sistema químico conserva la memoria direccional mientras acumula información biológica, antes de que el progreso se vea afectado por fluctuaciones aleatorias), el tiempo esperado para alcanzar la complejidad de una protocélula es de 1017 – 1024 años, superando con creces la edad del universo en órdenes de magnitud. Endres concluye: «En otras palabras, sin una persistencia inmensa, el surgimiento de la vida se vuelve cosmológicamente improbable, lo que podría indicar mecanismos alternativos».

¿Panspermia dirigida?

Endres expresa cierta simpatía por la idea de la panspermia dirigida, propuesta por primera vez en 1973 por Francis Crick:

En su escenario, una civilización extraterrestre avanzada, frente a la extinción o tal vez a la curiosidad científica, envía «kits de inicio» microbianos a planetas habitables como el nuestro… Si bien Crick y Orgel intentaron formular esta idea más como una hipótesis comprobable, hábilmente traslada la carga explicativa a la bioquímica de otra persona.

Endres indica además que considera la idea de la panspermia dirigida como «una alternativa especulativa, pero lógicamente abierta». Sin embargo, no hay motivos para pensar (y, de hecho, para pensar lo contrario) que reubicar la carga explicativa en otra parte del universo pueda superar las enormes barreras probabilísticas que impiden un origen estocástico de la vida.

¿Sesgo físico?

Endres argumenta que, si bien su modelado matemático sugiere que un origen de la vida puramente casual es extremadamente improbable o imposible en escalas temporales realistas, aún es plausible que la vida pudiera surgir si suponemos que existen sesgos físicos o procesos de autoorganización que harían que el origen de la vida no fuera aleatorio. Sin embargo, los procesos que se asemejan a leyes no pueden producir el tipo de irregularidad compleja y funcionalmente específica necesaria para generar el contenido informativo que requieren los organismos vivos.

En conclusión

Este artículo es útil para demostrar la importancia crucial, para que un escenario naturalista sobre el origen de la vida funcione, de que exista algún tipo de sesgo físico que reduzca el factor aleatorio. Sin embargo, sin una propuesta viable sobre qué tipo de sesgo físico podría reducir suficientemente la dependencia del azar para que el origen de la vida sea factible, la mejor explicación sigue siendo el Diseño Inteligente. No es casualidad que los modelos sobre el origen de la vida fracasen invariablemente al intentar explicar el origen del contenido de información biológica, precisamente la característica de la vida que, en cualquier otro ámbito de la experiencia, resulta de la inteligencia.

Artículo publicado originalmente en inglés por Jonathan McLatchie Ph.D. en Science and Culture

Crédito de la imagen destacada: NASA/JPL-Caltech, Public domain, via Wikimedia Commons.