Live Science informa:
¿Es la vida un resultado aleatorio? Científico modela el universo para averiguar
Los científicos sospechan que la vida compleja que se desliza y se arrastra a través de cada rincón y grieta en la Tierra surgió de una mezcla aleatoria de materia inerte, que finalmente escupió los componentes básicos de la vida.
Aun así, faltan los detalles para apoyar la idea.
Pero los investigadores recientemente se volvieron creativos al descubrir la probabilidad de que la vida realmente emerja espontáneamente de tal materia inorgánica, un proceso llamado abiogénesis.
En el estudio, Tomonori Totani, profesor de astrofísica de la Universidad de Tokio, modeló el mundo microscópico de las moléculas a través de la escala épica de todo el universo para ver si la abiogénesis es un candidato probable para el origen de la vida. Básicamente estaba mirando si había suficientes estrellas con planetas habitables en el universo en ese momento para permitir que surgiera la complejidad. Sus resultados, publicados el 3 de febrero en la revista Nature, muestran que las probabilidades aleatorias para la vida emergente no son buenas, al menos para el universo observable.
https://www.nature.com/articles/s41598-020-58060-0
Un intento cruzado
El artículo es aleccionador, porque los biólogos son generalmente malos con los números grandes, y los astrónomos adoran los números grandes, pero son malos con la biología celular. Este es un intento cruzado de un astrónomo japonés para hacer cálculos del origen de vida del mundo del ARN. Su artículo se puede encontrar aquí.
Él decide que el juego del «origen de la vida» del mundo del ARN se puede ganar si accidentalmente puede hacer una cadena de ARN autorreplicante. Según las reglas del juego, suponga un océano lleno de monómeros de ARN (nucleótidos) que esperan ser enganchados. Sí, esto es como decir «asume la respuesta menos el último paso». Y no, es aún más improbable que el último paso, pero esas son las reglas.
Es lo suficientemente pseudo-realista como para saber que se necesitan entre 40 y 100 nucleótidos para formar una cadena de ARN catalítico. Dado que hay 4 nucleótidos posibles para cada posición, es decir 4 ^ (40) hasta 4 ^ (100), o 1.2 × 10 ^ (24) hasta 1.6 × 10 ^ 60 permutaciones para esa secuencia mágica. Pero la probabilidad es peor que esto, porque (a) necesitamos dos hebras para replicar: una para ser la plantilla, la otra para ser la enzima, y (b) cuando este experimento se realiza en el laboratorio, nunca obtenemos más de aproximadamente 10 nucleótidos de largo, porque los más cortos superan en número a los más largos. Esto es precisamente lo que cabría esperar del «crecimiento limitado por difusión», donde los copos de nieve grandes crecen más lentamente que los pequeños, por lo que todos los copos de nieve salen del mismo tamaño.
(a) significa que tienes que tener moléculas de ARN gemelas que se encuentran en el océano. Hacer que el océano sea más grande para obtener el primero dificulta que el segundo lo encuentre. No puedes ganar este juego vertiendo todo el frasco de reactivos de Fischer Scientific en el matraz Erlenmeyer. (Lo intentaron.)
(b) significa que no es solo el número de permutaciones lo que ralentiza la síntesis, es la competencia con todas las cadenas de ARN más cortas. Para un crecimiento limitado por difusión, puede pensar que el extremo «activo» del ARN se convierte en un porcentaje decreciente de la superficie del ARN. Una vez que el ARN se enrosca o se agrupa o amontona, los extremos activos ni siquiera están disponibles para agregar más nucleótidos. ¡Entonces tienes una probabilidad que va como P = 1 / N! * exp ^ (- kN).
Ignorando la biología y la química
Desgraciadamente, el estimado astrónomo ha ignorado la física. Él supone que los monómeros se suman mediante un proceso de Poisson, lo que significa que la velocidad de polimerización es independiente de la longitud. Es una matemática bonita y deja caer unos pocos miles de órdenes de magnitud de la probabilidad, pero ignora por completo tanto la biología como la química. Para el registro, ese es el segundo mito.
Para empeorar las cosas, supone que la arcilla catalizará la reacción, aparentemente sin darse cuenta de que la arcilla es un bio-mineral que no se forma por sí solo. Pero por misericordia, dejaremos pasar a ese otro mito.
Luego agrega una probabilidad de «evolución» a su cálculo. Supongo que esta es la probabilidad de que los monómeros gemelos no solo produzcan descendencia, sino descendencia gemela mutada. ¡Ahora la evolución es uno de los requisitos para los seres vivos, y él quiere que los seres vivos sean creados por la evolución! Existen numerosas citas de las grandes mentes del darwinismo que dicen que la química abiótica no posee evolución. Realmente parece que este paso es comprar la granja. Así que esto parece ser un mito adicional.
Una ecuación cuasi-drake
Él termina con una ecuación cuasi-Drake de cinco probabilidades desconocidas para la probabilidad del origen de la vida. Uno de ellos es la cantidad de nucleótidos en su océano. Se conecta un número como 10 ^ (25) suponiendo que son entregados por meteoritos de condrita carbonosa. Ahora, dado que estos mismos meteoritos de CI tienen cianobacterias fosilizadas, todo el cálculo debería estar terminado: la vida aparece espontáneamente. Pero en cambio, supone que los fósiles no existen, pero los nucleótidos sí, que se fabricaron en la Gran Fábrica de Nucleótidos Abióticos Cósmicos en el Espacio Exterior. Solo para el registro, que GCANFOS también produce solo aminoácidos quirales y nucleótidos quirales usando la misma magia profunda. Le voy a dar un cuarto mito.
Regresa a la paradoja del amante de que los gemelos se encuentren en el vasto océano, y decide que es equivalente a hacer una cadena de ARN dos veces más larga. No seguí la lógica, pero tampoco está prestando atención a la química. Entonces aumenta su longitud mínima de ARN de 80-200 bases de largo. Eso está ahora entre 10 ^ 48 a 10 ^ 120 permutaciones, pero al menos ya no penaliza la ecuación cuasi-Drake por agregar más volumen, o penaliza la longitud de crecimiento limitada por difusión. Una vez más, encuentro que esta es una manera algo deshonrosa de resolver la paradoja del amante, pero dejaré que este sea parte del segundo mito.
Después de analizar este cálculo con estas probabilidades más favorables para el paso final del mundo del ARN, todavía tiene pocas 78 órdenes de magnitud. Poniendo esto en perspectiva, el universo visible tiene 10 ^ 80 átomos de hidrógeno equivalentes, por lo que es como encontrar un solo átomo de plata en todo el universo. Esto hace que escriba la única oración razonable en todo el documento:
Si consideramos solo la polimerización abiótica conservadora, es decir, agregar monómeros estadísticamente, la probabilidad de abiogénesis puede ser extremadamente baja en un planeta terrestre.
Lo que sigue con lo que es quizás la oración menos razonable del artículo:
Este caso no está en contradicción con nuestra existencia en la Tierra, porque nos encontraríamos en un planeta donde ocurrió la abiogénesis.
Un mito por teoría
En otras palabras, dado que estamos aquí, la evolución es verdadera y también lo es el origen de la vida. ¿Cómo es eso de la lógica aplastante?
En mi opinión, solo se permite un mito por teoría, y este tiene al menos cuatro, por lo que su irrelevancia está casi garantizada. Pero lo que hace a continuación, regala todo el juego:
El universo observable es solo una pequeña parte, cuyo volumen es probablemente más pequeño que 1/10 ^ (78) del universo entero creado por una inflación, y no hay una razón sólida para esperar más de un evento de abiogénesis en una región tan pequeña.
Él dice que, en efecto, podemos agregar 78 órdenes de magnitud a nuestro cálculo invocando un universo inflacionario, por lo que el universo real tiene los recursos probabilísticos necesarios, ya que la inflación podría agregar 36 órdenes de magnitud, 150 órdenes de magnitud o incluso 1,000 órdenes de magnitud, sin restricciones por observaciones y, por lo tanto, completamente metafísicas. Siendo metafísicos, podemos llamar a la inflación lo que queramos, así que llamémosle «dios» consistente con lo que se llama en la mayoría de la literatura históricamente importante.
¿Por qué encuentro esto aleccionador? Porque muestra que la investigación del origen de la vida no está progresando, sino retrocediendo, agregando una mala física a una química y una biología mala, incluso después de restringirse a los pasos más triviales.
Imagen: Kepler-1649c (imaginación del artista), un «exoplaneta del tamaño de la Tierra que orbita en la zona habitable de su estrella», por la NASA / Centro de Investigación Ames / Daniel Rutte.
Artículo originalmente publicado en inglés por Rob Sheldon Ph.D.
