Un Lenguaje para la Especificación de Autómatas Celulares con ...

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Desde un punto de vista biológico, Mayr sugiere que los siguientes fenómenos ocurren en los organismos vivos: � Programas evolucionados: Todo el desarrollo y comportamiento está en parte controlado por programas genéticos que son el resultado de la información genética acumulada en millones de años de evolución. � Propiedades químicas: Las macromoléculas que forman parte de los seres vivos no se encuentran en la materia inanimada. � Mecanismos regulatorios: mecanismos de regulación, como retroalimentación, que mantiene estables a los seres vivos. � Organización: Los organismos vivos son complejos y ordenados. � Sistemas teleonómicos 46 : Los sistemas vivos son adaptativos, han sido sujeto de selección natural por generaciones. Estos sistemas están programados para actividades teleonómicas (con una finalidad) desde el desarrollo en el embrión hasta los comportamientos y actividades psicológicas. � Orden de magnitud limitado: El tamaño de los organismos ocupa un rango limitado dentro de nuestro planeta. La unidad fundamental de la célula es pequeña lo que permite gran flexibilidad en el desarrollo y evolución. � Ciclos de vida: Los organismos vivos cambian de estado varias veces en su vida. � Sistemas abiertos: Los organismos obtienen energía y materiales del medio externo y eliminan productos de su metabolismo al medio. Al ser sistemas abiertos, estos sistemas no están sujetos a la segunda ley de la termodinámica. Estas características le dan la capacidad a los organismos de evolución, reproducción, crecimiento y diferenciación, metabolismo, autorregulación, respuesta a estímulos y a cambios a nivel de genotipo y fenotipo. La mayoría de definiciones de vida son como la anterior, una lista de propiedades donde se prueban los candidatos para ver si exhiben las propiedades de la lista. Sin embargo, no existe un acuerdo de cuáles son las propiedades que deben estar en la lista. Una definición más computacional la hace Thomas S. Ray tratando de evitar pensar en la vida basada en el carbono [Ray, 1992; 1995]. Su definición elimina algunos de los características antes mencionadas, limitando la definición a dos conceptos: auto - replicación y evolución abierta. Según Ray, cualquier objeto vivo debe auto - replicarse, y evolucionar a estructuras que no son diseñadas o 46 Un proceso o comportamiento que tiene una finalidad concreta debida a la operación de un programa específico. 38
preconcebidas por un creador. Ray también sugiere que no es necesario que un objeto vivo exhiba todas las características de la lista, sino que es más importante establecer si un objeto vivo presenta una instancia genuina de algunas de las características. No cabe duda de que la descripción de estas propiedades justifica la autonomía de las ciencias biológicas, sin embargo esta caracterización refleja la idea de un ser vivo, tal como la conocemos en nuestro planeta; y no refleja una definición abstracta que tenga carácter universal 47 . De hecho en la lista todas las características son consecuencias y no causas de la vida. Esta definición describe algunas características de los seres vivos que conocemos, pero no plantea de forma teórica cuándo y cómo un objeto deja de ser inanimado y comienza a tener vida. Hay algo que parece ser claro ante nuestros ojos con respecto a la vida, y es que la materia viva parece hacer algo diferente. Este comportamiento parece no ser reducible a las leyes físicas comunes, sino contener nuevas leyes fuera de la física común (que llamaríamos leyes biológicas). El físico Erwin Schrödinger 48 sugiere que la materia viva tiene la capacidad de persistencia, es decir, puede permanecer por largos períodos de tiempo antes de decaer. Cuando un sistema no – vivo es colocado en un ambiente aislado y uniforme, todo el movimiento llega a un equilibrio estable como resultado de: 1) Varios tipos de fricción. 2) La estabilización de las diferencias en los potenciales químicos y físicos. 3) Las sustancia que tienden a formar un compuesto químico. 4) Cuando la temperatura se hace uniforme por conducción de calor. 5) Un estado permanente es alcanzado donde no hay eventos observables. Este punto se conoce como el estado de equilibrio termodinámico o de máxima entropía 49 . Un organismo trata de evitar el decaimiento tratando de procesar la entropía negativa 50 del medio, para evitar su aumento de entropía [Schrödinger, 1944]. Un cristal al calentarse aumenta su entropía hasta llegar a un desorden máximo y perder su estructura perfecta de cristal, si el cristal estuviera vivo parte de la energía del calor se utilizaría para mantener la estructura y por tanto evitar 47 Este es un problema semántico de ser vivo 48 Premio Nobel de física por su trabajo en mecánica ondulatoria 49 La ecuación de Boltzmann de entropía es S=k log D donde k es la constante de Boltzmann (3.2983 x 10 -24 cal/°C) y D es una medida cuantitativa del desorden atómico del cuerpo en cuestión. [Shrödinger, 1944] 50 Energía libre. Shrödinger lo llama entropía negativa dado que si D es una medida del desdoren entonces 1/D es una medida de orden, y el logaritmo de 1/D es igual a menos el logaritmo de D, por tanto –S = k log (1/D) 39
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