FMF - Foro de Mineralogía Formativa

[Frederic Varela]

Colección: Ciencias de la Tierra. Vol. 2. Nº 61

Evolución de los sistemas complejos del mundo natural

Según la Teoría de la Evolución de Darwin, en los seres vivos la función va encaminada a la supervivencia. Se trata de adaptarse al medio y vivir suficiente tiempo para para producir descendencia fértil y perpetuar la especie. La función cambia, y si este cambio es positivo se produce evolución. Pero la evolución darwiniana podría ser solo un caso muy especial de un fenómeno natural más amplio. Una configuración novedosa en un sistema complejo (estrellas, planetas, minerales, etc.) y que mejore su función, ¿puede hacer que este sistema evolucione?

Y la respuesta es que sí, según los autores de un artículo científico publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)

Wong, M.L.; Cleland, C.E.; Arend Jr., D.: On the roles of function and selection in evolving systems. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), vol. 120, nº 43.

En este artículo se enuncia la denominada Ley de la información funcional creciente, según la cual los sistemas naturales complejos evolucionan hacia estados con más patrones, diversidad y complejidad. Es decir, la evolución no se limitaría únicamente a la vida en la Tierra sino que ocurriría también en otros sistemas enormemente complejos como planetas, estrellas, átomos, minerales y otras estructuras del universo.

Así pues, la evolución sería un rasgo común de los sistemas complejos del mundo natural, que poseerían tres características clave:

- Estar formados por muchos componentes distintos (por ejemplo, átomos, moléculas o células) con la capacidad de ordenarse y reorganizarse de manera repetida.
- Estar sometidos a procesos naturales que dan lugar a la formación de innumerables disposiciones diferentes.
- Solo una pequeña parte de estas configuraciones va a ser capaz de perdurar, sometidas a un proceso llamado “selección para la función”.

Es decir, cuando una configuración novedosa funciona bien y mejora la función, se produce la evolución, independientemente de que el sistema sea vivo o no.
En estos sistemas “no vivos”, la función más básica sería la estabilidad, de manera que las disposiciones estables de átomos o moléculas se seleccionan para perdurar. También se elegirían para persistir los sistemas dinámicos con suministro continuo de energía. En tercer lugar, la función más interesante según los autores sería la “novedad”, descrita como la tendencia de los sistemas en evolución a explorar nuevas configuraciones que a veces dan lugar a comportamientos o características sorprendentes.

Por ejemplo, en el caso de las estrellas, las primeras que se formaron poco después del Big Bang tenían solo dos elementos esenciales, el hidrógeno y el helio, que fueron la base para producir los primeros 20 elementos químicos más pesados. La siguiente generación de estrellas se basó en esa diversidad para producir casi 100 elementos más.

Según los autores, y en el tema que a nosotros nos interesa, el mismo tipo de evolución se daría en el reino mineral. Los primeros minerales representan disposiciones de átomos especialmente estables. Esos minerales primigenios sentaron las bases de las siguientes generaciones de minerales, que participaron en los orígenes de la vida. Además, la evolución de la vida y la de los minerales están entrelazadas , ya que la vida utiliza los minerales para sus caparazones, dientes y huesos. De hecho, los minerales de la Tierra, que empezaron con unos 20 en los albores de nuestro sistema solar, hoy son casi 6.000 gracias a procesos físicos, químicos y, en última instancia, biológicos, cada vez más complejos a lo largo de 4.500 millones de años.

En resumen, un artículo que abre la puerta a nuevos enfoques para responder a preguntas hasta ahora abiertas (por ejemplo, al enigma planteado por Schrödinger de como es posible el aumento de la complejidad en los seres vivos mientras siguen sujetos a la Segunda Ley de la Termodinámica), a entender los diversos grados de evolución de los sistemas en función de su complejidad potencial o futura o a cómo influir artificialmente en el ritmo de la evolución de algunos sistemas. Un amplio y diverso abanico de posibilidades, tan diverso como la multidisciplinariedad de los coautores del artículo: tres filósofos de la ciencia, dos astrobiólogos, un científico de datos, un mineralogista y un físico teórico.

En cualquier caso, queda abierto el debate en la comunidad científica, que será la que marcará la validez y el recorrido de ésta teoría.