Simulación de vida artificial
Simulación de vida artificial
La vida artificial es el estudio de la vida y de los sistemas artificiales que exhiben propiedades similares a los seres vivos, a través de modelos de simulación. El científico Christopher Langton fue el primero en utilizar el término a fines de la década de 1980 cuando se celebró la "Primera Conferencia Internacional de la Síntesis y Simulación de Sistemas Vivientes" (también conocido como Vida Artificial I) en Laboratorio Nacional de Los Álamos en 1987.
El área de vida artificial es un punto de encuentro para gente de otras áreas más tradicionales como lingüística, física, matemáticas, filosofía, psicología, ciencias de la computación, biología, antropología y sociología en las que sería inusual que se discutieran enfoques teóricos y computacionales. Como área, tiene una historia controvertida; John Maynard Smith criticó ciertos trabajos de vida artificial en 1995 calificándolos de "ciencia sin hechos", y generalmente no ha recibido mucha atención de parte de biólogos. Sin embargo, la reciente publicación de artículos sobre vida artificial en revistas de amplia difusión, como Science y Nature son evidencia de que las técnicas de vida artificial son cada vez más aceptadas por los científicos, al menos como un método de estudio de la evolución.
El acercamiento al estudio de la vida artificial se ha llevado acabo desde muchas disciplinas con mayor o menos profundidad. Quien más aciertos ha tenido ha sido la Abiogénesis se refiere al estudio del origen de la vida a partir de materia inorgánica. Es un tema que ha generado en la comunidad científica un campo de estudio especializado cuyo objetivo es dilucidar cómo y cuándo surgió la vida en la Tierra.
A lo largo del tiempo se han sucedido las diferentes teorías sobre el origen de la vida. Desde la teoría de la "generación espontánea", refutada por Pasteur, hasta el momento actual en el que la opinión más extendida en el ámbito científico establece la teoría de que la vida comenzó su existencia a partir de la materia inerte en algún momento del período comprendido entre 4400 millones de años —cuando se dieron las condiciones para que el vapor de agua pudiera condensarse por primera vez—2 y 2700 millones de años atrás —cuando aparecieron los primeros indicios de vida— Las ideas e hipótesis acerca de un posible origen extraterrestre de la vida (panspermia), que habría sucedido durante los últimos 13.700 millones de años de evolución del Universo tras el Big Bang, también se discuten dentro de este cuerpo de conocimiento.
Un equipo de investigadores del MIT, liderado por Christopher Voigt, ha inventado un lenguaje de programación que permite diseñar bacterias a la carta. El código de este lenguaje de programación se escribe con Cello, basado en Verilog, de forma similar al utilizado para crear chips, programas informáticos y controlar robots, pero en este caso se trata de un lenguaje de programación para bacterias. Gracias a este invento el código se convierte en una secuencia de ADN que, una vez construida, se introduce en una célula para ponerla en marcha. Las bacterias diseñadas hasta el momento llevan a cabo tareas como medir la concentración de oxígeno o glucosa del ambiente, o reconocer diferentes señales y responder a ellas en orden de prioridad. Gracias a este lenguaje de programación para bacterias se reduce significativamente el tiempo necesario para crear células sintéticas, ya que el código programado se convierte automáticamente en ADN. De esta forma el equipo del MIT ha podido construir el mayor circuito biológico jamás construido, formado por unos 12.000 pares de bases. El lenguaje de programación bacteriano ha sido optimizado para la bacteria Escherichia coli, pero los investigadores ya trabajan para incluir otros tipos de microorganismos, como pueden ser las levaduras. El objetivo es que el usuario pueda escribir un único programa que luego se traduzca a cada especie para obtener el ADN deseado.
Una forma evidente de la aparición de la vida y de su actividad biológia es una curiosa propiedad de los sistemas celulares, como la fotosíntesis que incorporan CO2 de diversas fuentes par transformarlo en moléculas orgánicas. Existen dos isótopos estables del carbono, C12 y C13, siendo estables sus abundancias relativas en la atmósfera. Cuando se incorpora CO2 por un sistema biológico, este prefiere el isótopo más ligero, enriqueciendo las rocas carbonatadas por el otro isótopo.
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La vida bacteriana es la más resistente que se conoce. Se han reanimado bacterias que estuvieron bajo el hielo ártico durante decenas de miles de años. Bacterias llevadas a la Luna en 1967 por la Surveyor 3 se reanimaron al traerlas de vuelta tres años más tarde. Y si un meteorito fuera lo suficientemente grande, la elevada temperatura que alcanza al entrar en la atmósfera no afectaría a su núcleo.
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Abiogénesis: Estudio del origen de la vida a partir de materia inorgánica
La abiogénesis es una teoría que intenta explicar el origen de la vida a través de procesos naturales aleatorios, y se enseña como un componente regular de la biología evolutiva. Las pruebas que apoyan un origen espontáneo de la vida no existe, pero al igual que la evolución misma se enseña como hecho absoluto en las clases de biología.
Bioma
Un bioma, también llamado paisaje bioclimático o áreas bióticas, es una determinada parte del planeta que comparte el clima, flora y fauna. Un bioma es el conjunto de ecosistemas característicos de una zona biogeográfica que está definido a partir de su vegetación y de las especies animales que predominan.
El microbioma es el conjunto de genes de las bacterias que habitan en nuestro organismo, es decir, de la microbiota.
Nanobios
El descubrimiento de los nanobios (estructuras filamentosas mas pequeñas que las bacterias que contienen ADN) en rocas profundas, llevó a una teoría controvertida presentada por Thomas Gold a principios de los años 1990 en la que se exponía que la vida se desarrolló, al principio, no en la superficie de la Tierra, sino varios kilómetros bajo esta. Ahora se sabe que la vida microbiana es abundante a más de cinco kilómetros bajo la superficie de la Tierra en forma de arqueobacterias.
Los nanobios tendrían un tamaño de entre 20 y 150 nm de longitud, es decir, diez veces más pequeño que las bacterias más pequeñas conocidas. Actualmente existe un debate científico en relación a la naturaleza de estas estructuras o formas de vida, ya que presentarían componentes típicos de los organismos vivos (carbono, oxígeno y nitrógeno) y otros no tan típicos como el silicio.
Los primeros nanobios fueron descubiertos en las profundidades de la corteza terrestre, muy por debajo de la plataforma continental de Australia y presentaban distintas morfologías, que presumiblemente podrían corresponder a diferentes etapas de su ciclo vital.
Molécula de aminoácido
Los aminoácidos son componentes de las proteínas, que son fundamentales en cualquier forma de vida, desde las bacterias a las personas.
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¿Llegó la vida a la Tierra desde el espacio?
¿Fueron los cometas los portadores de las semillas que dieron origen a los primeros organismos unicelulares en nuestro planeta?