Una simulación informática aspira a explicar el origen de la vida en la Tierra

La ciencia conoce ciertos aspectos sobre el origen de la vida en la Tierra, como que ésta apareció hace 4.400 millones de años (cuando se dieron las condiciones para que el vapor de agua pudiera condensarse por primera vez).

Por otro lado, los análisis radiométricos (de la radiación electromagnética) de las rocas terrestres más antiguas han servido a los especialistas para establecer algunas ideas sobre cómo era el entorno que propició esta aparición.

La vida surgió en un océano rico en sustancias químicas (el bautizado como “caldo primordial” en el que se activó un mecanismo –quizá con la ayuda de la luz solar- que provocó que un sistema químico simple alcanzara un estado más complejo.

A pesar de estas y otras explicaciones científicas, sin embargo, el origen de la vida en la Tierra aún no ha sido comprendido del todo.

Universo de juguete

Ahora, un equipo internacional de científicos espera que una simulación informática del llamado “caldo primordial” les ayude a entender mejor qué ocurrió hace más de 4.000 millones de años, cuando la vida apareció en nuestro planeta.

El concepto computacional utilizado se denomina EvoGrid, y consiste en una versión digital de lo que fue dicho “caldo”. Según publica la revista Space.com, entre los investigadores implicados en el proyecto está Bruce Damer, que es el fundador de una compañía que genera simulaciones espaciales en tres dimensiones para la NASA.

Damer y el diseñador Peter Newman están creando EvoGrid a partir de un simulador de la dinámica molecular previo, el GROMACS, originariamente desarrollado por la Universidad de Groningen, en Holanda.

El simulador EvoGrid contiene partículas virtuales con propiedades físicas particulares y comportamientos acordes con dichas propiedades. Según Damer, la intención es fabricar un modelo de “universo de juguete” que tenga las mismas características que los primeros océanos de la Tierra.

EvoGrid y SETI

Lo que se está haciendo en EvoGrid es introducir propiedades para los parámetros iniciales, con el fin de crear una naturaleza artificial que imite el estado de la Tierra justo antes de la aparición de la vida. Una vez introducidas todas estas propiedades, el sistema funcionará virtualmente por sí solo, y la “naturaleza” seguirá su curso.

Se sucederán entonces interacciones y conexiones entre las partículas recreadas, y se espera que niveles de complejidad hasta ahora no alcanzados surjan a partir de los elementos más básicos.

Para comprobar el máximo de combinaciones posibles, EvoGrid funcionará de manera similar al experimento científico SETI@home (SETI son las siglas en inglés de Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre).

SETI@home utiliza ordenadores conectados a Internet para la búsqueda de inteligencia extraterrestre, y en él puede participar cualquier persona que quiera y tenga ordenador conectado a la Red, simplemente ejecutando un programa que descarga y analiza las señales obtenidas por radio telescopios, a la búsqueda de un ruido muy particular que indique la existencia de vida inteligente en el espacio.

EvoGrid está también concebido para que cualquier voluntario que tenga ordenador e Internet forme parte de una red interconectada que permita una gran capacidad de procesamiento de información. Los ordenadores conectados recibirán datos de la simulación EvoGrid para tratar de detectar si en dicha simulación se está produciendo alguna forma de auto-organización. El programa buscará para ello patrones constantes dentro de la información recopilada.

Así, si se forma un conjunto de partículas a partir de partículas individuales o las partículas comienzan a replicarse o se combinan en una larga cadena de reacciones –por ejemplo- esto se podrá detectar.

Vida ciber-física

Se cree que la combinación de un contenedor de lípidos (una vesícula, que es un orgánulo pequeño y cerrado por una membrana), de cadenas moleculares, y de reacciones metabólicas dio lugar al surgimiento de la vida.

EvoGrid reproducirá virtualmente estas condiciones y se espera que procese las posibles reacciones “químicas” que en ellas se den a gran velocidad, con la ayuda de millones de microprocesadores.

Damer planea dos versiones posibles para EvoGrid: una versión en la que no haya intervención externa alguna, y una edición experimental con un “diseñador inteligente” que permita a la gente trabajar con la simulación e incluso jugar a ser Dios intentando generar una proto-vida. La primera versión, sin embargo, será la única que se estudie científicamente.

Además de ayudar a comprender cómo surgió la vida, los científicos esperan que EvoGrid les proporcione otros conocimientos, como en qué lugares del universo podría haber vida y a qué niveles de complejidad. Damer cree que un EvoGrid sincronizado con el proyecto SETI y con la astrobiología podría ser utilizado para simular entornos extraterrestres y determinar si la vida podría emerger en ellos.

Por otro lado, Damer cree que en un futuro aún lejano las criaturas generadas virtualmente por EvoGrid podrían ser recreadas químicamente. Un escáner virtual descompondría estas formas de vida virtuales en sus partes digitales para su traslado a la realidad química. Ensamblándolas posteriormente, se podría generar una criatura real en el laboratorio.

Llendo incluso más lejos con su imaginación, Damer piensa que un EvoGrid más avanzado podría llegar a utilizarse para crear formas de vida ciber-física destinadas a colonizar asteroides o a transformar Marte en un planeta habitable para los humanos, similar a la Tierra (proceso que se denomina terraformación).

Teorías anteriores

El origen de la vida se ha intentado recrear científicamente con anterioridad en ensayos químicos en laboratorio, mediante la observación de procesos geoquímicos o astroquímicos que produzcan los constituyentes de la vida en las condiciones en las que se piensa que se dieron en su entorno natural.

A pesar de los esfuerzos realizados, los progresos en esta área han sido por ahora generalmente lentos y esporádicos, y aún no se tiene un cuadro razonablemente completo acerca de cómo pudo ser este origen.

Aún así, se han propuesto varias teorías, siendo las más importantes la hipótesis del mundo de ARN y la Teoría del mundo de hierro-sulfuro.