Una nueva ley de la naturaleza intenta explicar la complejidad del universo

Una nueva ley de la naturaleza intenta explicar la complejidad del universo


Kauffman argumenta que la evolución biológica está creando constantemente no solo nuevos tipos de organismos, sino también nuevas posibilidades para los organismos, que no solo no existían en una etapa anterior de evolución, sino que posiblemente no podrían haber existido. De la sopa de organismos unicelulares que constituían la vida en la tierra hace 3 mil millones de años, ningún elefante podría haber surgido de repente, esto requirió una gran cantidad de innovaciones anteriores, contingentes pero específicas.

Sin embargo, no existe un límite teórico para el número de usos que tiene un objeto. Esto significa que no se puede predecir la aparición de nuevas funciones en la evolución, y sin embargo, algunas funciones nuevas pueden dictar las mismas reglas de cómo el sistema evoluciona posteriormente. «La biosfera está creando sus propias posibilidades», dijo Kauffman. «No solo no sabemos lo que sucederá, ni siquiera sabemos qué puede pasar». La fotosíntesis fue un desarrollo tan profundo; También lo fueron los eucariotas, los sistemas nerviosos y el lenguaje. Como lo expresaron el microbiólogo Carl Woese y el físico Nigel Goldenfeld en 2011, «necesitamos un conjunto adicional de reglas que describan la evolución de las reglas originales. Pero este nivel superior de reglas en sí mismo debe evolucionar. Por lo tanto, terminamos con una jerarquía infinita».

El físico Paul Davies de la Universidad Estatal de Arizona está de acuerdo en que la evolución biológica «genera su propio espacio de posibilidad extendida que no se puede predecir o capturar de manera confiable a través de ningún proceso determinista de estados anteriores. Por lo tanto, la vida evoluciona en parte a lo desconocido».

Matemáticamente, un «espacio de fase» es una forma de describir todas las configuraciones posibles de un sistema físico, ya sea tan relativamente simple como un péndulo idealizado o tan complicado como todos los átomos que comprenden la Tierra. Davies y sus compañeros de trabajo han recientemente sugerido Esa evolución en un espacio de fase accesible en expansión podría ser formalmente equivalente al «Teoremas de incompletitud«Ideado por el matemático Kurt Gödel. Gödel mostró que cualquier sistema de axiomas en matemáticas permite la formulación de declaraciones que no se pueden demostrar que son verdaderas o falsas. Solo podemos decidir tales declaraciones agregando nuevos axiomas.

Davies y sus colegas dicen que, al igual que con el teorema de Gödel, el factor clave que hace que la evolución biológica se abre y nos impide que podamos expresarlo en un espacio de fase autónomo y que lo abarca todo es que es autorferencial: la apariencia de los nuevos actores en el espacio de los que ya están allí para crear nuevas posibilidades para la acción. Este no es el caso de los sistemas físicos, que, incluso si tienen, por ejemplo, millones de estrellas en una galaxia, no son autorreferenciales.

«Un aumento en la complejidad proporciona el potencial futuro para encontrar nuevas estrategias que no estén disponibles para organismos más simples», dijo Marcus Heisler, biólogo del desarrollo de plantas de la Universidad de Sydney y coautor del documento incompleto. Esta conexión entre la evolución biológica y el tema de la incoputabilidad, Davies dijo: «Va directamente al corazón de lo que hace que la vida sea tan mágica».

¿La biología es especial, entonces, entre los procesos evolutivos para tener una extremos abierta generada por la autorreferencia? Hazen cree que, de hecho, una vez que la cognición compleja se agrega a la mezcla, una vez que los componentes del sistema pueden razonar, elegir y ejecutar experimentos «en sus cabezas», el potencial de retroalimentación macro-micro y crecimiento abierto es aún mayor. «Las aplicaciones tecnológicas nos llevan mucho más allá del darwinismo», dijo. Se hace un reloj más rápido si el relojero no es ciego.

De vuelta al banco

Si Hazen y sus colegas tienen razón en que la evolución que involucra cualquier tipo de selección aumenta inevitablemente la información funcional, en efecto, complejidad, esto significa que la vida misma, y ​​tal vez la conciencia y la inteligencia superior, es inevitable en el universo. Eso iría en contra de lo que algunos biólogos han pensado. El eminente biólogo evolutivo Ernst Mayr creía que la búsqueda de inteligencia extraterrestre estaba condenada porque la apariencia de inteligencia humana es «completamente improbable». Después de todo, dijo, si la inteligencia en un nivel que conduce a culturas y civilizaciones fue tan adaptativamente útil en la evolución darwiniana, ¿cómo es que solo surgió una vez en todo el árbol de la vida?

El punto evolutivo de Mayr posiblemente desaparece en el salto a la complejidad e inteligencia humana, con lo que todo el campo de juego se transforma por completo. Los humanos alcanzaron el dominio planetario tan rápidamente (para bien o para mal) que la cuestión de cuándo sucederá nuevamente se vuelve discutible.

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Ilustración: Irene Pérez para la revista Quanta

Pero, ¿qué pasa con las posibilidades de que tal salto ocurra en primer lugar? Si la nueva «ley de aumentar la información funcional» es correcta, parece que la vida, una vez que existe, está obligada a ser más compleja a pasos agigantados. No tiene que confiar en un evento de probabilidad altamente improbable.

Además, tal aumento en la complejidad parece implicar la apariencia de nuevas leyes causales en la naturaleza que, aunque no son incompatibles con las leyes fundamentales de la física que rigen las partes componentes más pequeñas, se hacen cargo efectivamente de ellos para determinar qué sucede después. Podría decirse que ya vemos esto en la biología: el experimento de Galileo (apócrifo) de dejar caer dos masas de la torre inclinada de Pisa ya no tiene poder predictivo cuando las masas no son bolas de cañón sino aves vivos.

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