Sobre el origen de las propiedades funcionales y otros principios en biología

Resumen

[ES] El modelo que se propone en esta investigación doctoral, lo denomino Sistema Dinámico Informacional, y es una clase muy especial de estructura disipativa, que consta de al menos dos procesos correlacionados. El modelo que he propuesto, señala que estos dos procesos (constricciones del sistema), se encuentran muy correlacionados, de manera tal, que sus estados podrían haber causado la aparición de dos características básicas de los seres vivos: (1) el sistema se mantiene separado de su medio ambiente; (2) el sistema se mantiene por sí mismo, y está siendo impulsado por su propia dinámica, fuera del equilibrio termodinámico. Esto es, sería una especie de estructura disipativa que se auto-sostiene. . Estos dos procesos, tuvieron que haber estado muy relacionados entre sí, debido a que compartían un compuesto químico. Dicho componente molecular, habría sido una especie de compuesto de alta energía, porque tenía que haber tenido una grande y negativa energía libre de hidrólisis. Es decir, habría funcionado como la ancestral "moneda energética" molecular. Uno de los procesos envueltos, habría sido una membrana protoplasmática que, de por sí, impondría una separación con su medio ambiente. Lo que es más, habría tenido la capacidad de interactuar con su entorno y con su medio interno. El otro proceso, habría tenido la tarea de mantener a la protocélula lejos del equilibrio termodinámico. Esto lo habría logrado, debido a que en el interior de este proceso, habría habido una interrelación entre un proceso exergónico y un proceso endergónico, ambos unidos a la ancestral "moneda energética" molecular. El tercer proceso podría estar conectado a los otros dos de varias maneras. Sería una red de reacciones que estaría produciendo los mecanismos de reparación, de mantenimiento y de reproducción de mi constructo conceptual, que es un sistema dinámico teórico. Lo que es interesante, es que cada proceso separado de los demás no tiene potencial evolutivo. Sin embargo, cuando están interrelacionados, desencadenan la aparición de una entidad que contiene un cierto nivel de interacción con su entorno, es decir, que se comporta como un agente autónomo. Además, mi modelo de protocélula contiene propiedades que no pueden ser encontradas dentro de los tipos de procesos que lo conforman, si es que fueran separados uno del otro. En otras palabras, mi modelo de protocélula ya habría contenido dentro de sí, un cierto grado de complejidad mínima, que no se puede reducir a sus partes, o componentes. Esta mínima complejidad, se encuentra expresada en que mi sistema protocelular es el lugar en donde emergen la función biológica, la información biológica y un comportamiento de agente autónomo. Los componentes de los procesos podrían ser cambiados, pero en su conjunto, los descendientes del sistema tenderían a preservar sus propiedades más fundamentales, que son compatibles con su supervivencia y con el estado lejos del equilibrio termodinámico. Tal vez esta fue la forma en que nuevas estructuras, nuevos componentes, redes moleculares, características, y propiedades se generaron en las primeras protocélulas. Estas últimas referencias, nos darían una indicación de cómo (i) los fundamentos de las redes de señalización, (ii) la primera aparición de lo agencial prebiótico, (iii) la aparición de computaciones biológicas y de estructuras "small world" en las comunidades de protocélulas, podría llevarnos a proponer un forma lamarckiana de la herencia en los albores de la evolución prebiótica.