Científicos de Oxford han creado una molécula artificial que imita a la vida y la muerte: crece al mismo tiempo que se destruye. 

Se nutre de hidrocarburos y se descompone en un producto termodinámicamente estable.

Proporciona un modelo físico para crear vida en laboratorio

Fuente: https://www.tendencias21.net/

Científicos de la Universidad de Oxford han desarrollado una molécula artificial (A Transient Self-Assembling Self-Replicator) que imita a la vida y la muerte:

se comporta como si estuviera viva, ya que se desarrolla y se deteriora.

Se trata de una molécula auto-replicante que tiene un comportamiento que varía entre la regeneración y la autodestrucción:

se auto-ensambla al mismo tiempo que se destruye.

Al auto-reproducirse, toma una forma cada vez más compleja.

Como cualquier otra forma de vida, su funcionamiento necesita acopio de energía y produce desechos:

se nutre de hidrocarburos y se descompone en un producto termodinámicamente estable.

"La combinación de la formación y destrucción del replicador hace que el sistema sea capaz de replicación sostenida, que es algo de lo que solo los sistemas biológicos son capaces de hacer, y el sistema continúa auto-reproduciéndose mientras se siga alimentando", explicó Stephen P. Fletcher, uno de los investigadores, a Phys.org.

El sistema está compuesto de hidrógeno y carbono (hidrocarburos).

Inicialmente, el sistema contiene dos tipos de hidrocarburos,

• hidrofóbicos (que repelen el agua)
• hidrófilos (que se disuelven en el agua),

...que sirven como materia prima o "alimento" para el sistema.
 

Un catalizador para conseguir el alimento
Los dos tipos de hidrocarburos están separados por una interfaz, pero con la ayuda de un catalizador de rutenio son capaces de reaccionar a través de la interfaz para formar un productoanfifílico, que tiene propiedades hidrofóbicas e hidrofílicas.

El "alimento" del sistema se consigue así mediante un catalizador, una sustancia (en este caso rutenio) que acelera la reacción química de los hidrocarburos sin participar en ella, convirtiéndolos en el producto anfifílico que necesita el sistema para tomar energía.

De forma similar a como los organismos vivos crecen y regeneran nuevas células, el producto anfifílico es un auto-catalizador que tiene la capacidad de auto-ensamblarse, lo que aumenta su concentración o "crecimiento".

Como el producto se auto-ensambla y se sigue generando a partir de las materias primas hasta que se agotan, la concentración del producto crece exponencialmente, al menos por un tiempo.

Pero, como la vida, este producto es termodinámicamente inestable, por lo que, al mismo tiempo que se crea el producto, también se descompone en un producto de desecho termodinámicamente estable.

Una vez que se agotan las materias primas, la tasa de descomposición supera la tasa de crecimiento y, finalmente, todo el sistema se convierte en producto de desecho, alcanzando un estado de equilibrio térmico.

Los investigadores, en una segunda fase de la investigación, dieron un giro al experimento y agregaron más materias primas al sistema después de que se agotaron inicialmente.

La adición de este combustible químico causó un aumento temporal en el nivel del producto anfifílico, aunque también se estaba creando un producto de desecho.

Cuando los investigadores dejaron de mantener el sistema con las materias primas, el producto auto-ensamblado finalmente se destruyó por completo.

Replicando la vida

En general, la creación de un sistema auto-replicante y fuera de equilibrio que inevitablemente se mueve hacia el equilibrio térmico proporciona un modelo físico para que los científicos estudien las mismas características de la vida.

En el futuro, esto puede ayudar a los investigadores a comprender cómo crear una vida mínima en el laboratorio.

"Hacer vida sintética simplemente no es posible en la actualidad", dijo Fletcher.

"Creo que esto se debe a que todavía no entendemos exactamente qué es la vida, y el desarrollo de modelos incluso primitivos de sistemas vivos sigue siendo un desafío.

El diseño y estudio de modelos sintéticos, donde se usan bloques de construcción relativamente simples para hacer funciones complejas, probablemente sea necesario para entender cómo imitar el tipo de comportamiento lejos del equilibrio visto en los sistemas vivos y permitir intentos realistas para hacer vida sintética".

A medida que los organismos vivos comen, crecen y se regeneran a sí mismos, al mismo tiempo mueren lentamente.

Desde el punto de vista químico, esto se debe a que la vida es termodinámicamente inestable, mientras que sus productos de desecho finales se encuentran en un estado de equilibrio térmico.

Es una de las características comunes a todas las formas de vida.

El sistema sintético creado en el marco de esta investigación puede ayudar a los investigadores a comprender mejor qué separa la materia biológica de la materia química más simple, y también cómo crear vida sintética en el laboratorio...
 

Referencia

• A Transient Self-Assembling Self-Replicator - Ignacio Colomer, Sarah M. Morrow & Stephen P. Fletcher - Nature Communications, Volume 9, Article number: 2239 (2018).

https://www.bibliotecapleyades.net/archivos_pdf/transient-self-assembling-self-replicator.pdf

LA EPICA ESCALA DEL TIEMPO Y EL ESPACIO

Incluso en un universo

tan grande como parece ser el nuestro,

¿Hay alguna posibilidad de que seamos la "única"

especie inteligente avanzada viva

¿en este momento?

 

La Tierra es algo raro en la galaxia de la Vía Láctea.

No importa cómo lo pongan los científicos, nuestro planeta es especial. Y esto no es elantropocentrista en mí quien está haciendo una afirmación. La Tierra se estableció en la órbita correcta, y tenía la combinación correcta de elementos, y simplemente evitó las colisiones lo suficientemente grandes como para destruirla por completo.

Somos seguramente uno de los planetas más afortunados de la galaxia...
 

Y durante miles de millones de años, la vida ha estado explotando y floreciendo en todo nuestro bello, húmedo y cálido mundo, tomando innumerables formas en todos los esfuerzos para encontrar las adecuadas que puedan prosperar durante millones, incluso miles de millones de años.

Hemos estado enviando señales de radio y otras emisiones al espacio durante más de un siglo, y buscando activamente señales de otros lugares cercanos durante décadas, y todavía no ha habido una visita de una civilización espacial o un mensaje que podríamos decir vino de otro intelecto avanzado.

Hay algunos problemas serios que están obstaculizando esto...

Distancia

Nuestra Vía Láctea tiene aproximadamente 100,000 años luz de diámetro. El universo, como hemos observado hasta ahora, tiene un mínimo de aproximadamente 91 BILLONES de años luz de diámetro.

Es más grande, pero es tan grande que simplemente no podemos verlo completamente todavía.

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Para cruzar nuestra galaxia de extremo a extremo llevaría 100.000 años moverse a la velocidad de la luz. Ridículo...

Eso es solo para cruzarlo en línea recta. Cubrir el volumen real de espacio encerrado por la Vía Láctea en nuestra ficticia "USS Enterprise" requeriría cientos de millones de años.

Si la galaxia y el universo son tan malditamente grandes, ¿dónde están todos ...?

Esta pregunta ha llegado en muchas formas, pero más recientemente la hemos reducido con más datos a medida que nuestra tecnología ha progresado.

Incluso si la ecuación de Drake está remotamente cerca de representar la realidad, lo que probablemente no es, basado en algunos de los valores más optimistas atribuidos a algunas de sus variables, el gran alcance del espacio aún nos crearía barreras para encontrar evidencia de "otros" allá afuera y para que los "otros" nos encuentren.

Es la aguja en un problema de pajar aplicado a un pajar de proporciones casi infinitas.

Foto de Jeff Golenski

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El Tiempo humano - El primer problema

El tamaño es una cosa. El tamaño del espacio se puede escribir y comparar con las cosas que vemos aquí y ahora. Podemos casi entenderlo.

Pero el tiempo es otra bestia, porque todos tenemos un límite fijo, en muchos incrementos, que comienza cuando nacemos y llegamos a un punto en el que morimos que podría ser una falla completa del disco duro o simplemente un momento de Ctrl-Alt-Borrar. 

Una persona afortunada obtiene 90 o más años para experimentar el universo entero desde unas minúsculas áreas en un pequeño punto azul pálido en un pequeño sistema solar que flota en un solo brazo de una relativamente pequeña galaxia en medio de un solo grupo galáctico de 54 miembros, lo que es parte del Supercúmulo Laniakea que es solo uno de los 10 millones de supercúmulos en el universo observable.

10... millones... observables...

Entonces, el tamaño del espacio es una locura, pero estamos hablando de tiempo ahora. Y, resulta que, aunque el tamaño es un obstáculo serio, podemos manejar el tamaño siempre que tengamos el tiempo para hacerlo.

El tiempo es nuestro factor limitante. Si podemos superar la velocidad de la luz, quizás a través de Métrica de Alcubierre o utilizando agujeros de gusano o alguna otra posibilidad aún no pensada, entonces solo necesitamos el TIEMPO para explorar el universo...

Por supuesto, para llegar al punto en que nuestra tecnología debe ser capaz de incluso considerar la posibilidad de cubrir las distancias galácticas e intergalácticas, es probable que la humanidad necesite sobrevivir siglos más de lo que ya tenemos.

Esto significa superar nuestra tendencia inherente a hacer cosas que amenazan nuestra propia existencia, así como a cualquier otra vida en la Tierra, y también evitar las catástrofes naturales y cósmicas que podrían causar nuestra extinción, o enviarnos de vuelta a un nivel preindustrial.

Pero la cantidad de tiempo que, personalmente, tenemos como especie, es solo una de las partes del rol que juega el tiempo en nuestra situación.

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Tiempo cósmico: el segundo problema

Arriba, he escrito sobre el tiempo, ya que nos afecta a nosotros, a la humanidad, en nuestras propias luchas.

Debemos durar lo suficiente como para tener la oportunidad de explorar más el universo. Pero la escala de tiempo desde el 'Big Bang', el nacimiento de nuestro (¿actual?) Universo, es un tema completamente diferente.

El fallecido Dr. Stephen Hawking calculó que el tiempo comenzó hace unos 15 mil millones de años, cuando una singularidad de densidad infinita comenzó a expandirse, creando tiempo y espacio, y lo sabemos.

Le tomó a la Tierra aproximadamente 4 mil millones de años desarrollar humanos anatómicamente modernos, y los humanos tardaron 200,000 años en llegar a la etapa que estamos disfrutando, enviando todo tipo de señales que irradian al Cosmos junto con toneladas y toneladas de hermosos desechos espaciales como Pioneer y Voyager.

Y esa etapa más reciente, durante la cual hemos podido ser escuchados a través del espacio interestelar y hemos podido escuchar señales de otras civilizaciones avanzadas, solo ha cubierto los últimos cientos de años, desde que Marconi envió la primera señal de radio en 1895.

A pesar de que la vida ha existido por mucho tiempo en la Tierra, nadie más podría haberlo descubierto hasta lo que esencialmente ES AHORA MISMO, un segmento muy corto en una muy, muy larga línea de tiempo.

Podríamos ser la "única" especie inteligente, sensible y tecnológica que vive en la Vía Láctea en este momento.

De hecho, las probabilidades de eso son probablemente más del 90% debido a la tremenda cantidad de tiempo involucrado.

• ¿Somos una sola mente solitaria en una galaxia llena de vida unicelular?
  
  
• Si lo somos, ¿podemos sobrevivir miles de millones de años más con la esperanza de que algún día la vida de nuestra civilización se superponga con otra que sea inteligente?

La escala de Kardashev

En 1964, el astrofísico ruso Nikolai Kardashev, que había estado buscando evidencia de inteligencia potencial en las señales cósmicas, ideó una escala por la cual podríamos medir los niveles de avance tecnológico que podrían mostrar tales civilizaciones.

Esto llegó a ser conocido como, con razón, la Escala Kardashev, y divide las civilizaciones tecnológicas en 3 grupos principales, en función de la cantidad de energía que la sociedad tiene acceso a usar:

• Tipo I (¹⁰¹⁶ W)
• Tipo II (¹⁰²⁶ W)
• Tipo III (¹⁰³⁶ W)

Desde 1964, algunos astrónomos han agregado el Tipo IV (¹⁰⁴⁶ W) y el Tipo V (acceso de energía básicamente infinito).

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Es importante entender dónde comienza oficialmente la escala, con Tipo I:

La cantidad de energía disponible para esta civilización equivale a toda la energía radiante que puede aprovecharse de su estrella más cercana.

En nuestro estado actual en la Tierra, donde utilizamos combustibles fósiles y apenas hemos arañado la superficie cuando se trata de las posibilidades de fuentes solares, geotérmicas, nucleares y de otro tipo, seguimos siendo lo que podríamos llamar una civilización de "Tipo 0".

Podría tomarnos un par de siglos para acercarnos a ser un Tipo I.

• Una civilización de Tipo II puede aprovechar TODA la energía disponible de una estrella, no solo la energía radiante. Una civilización en este nivel podría abarcar un sol con una esfera de Dyson para recolectar cada parte del calor y la luz que éste emite, y también podría tener un dominio de la fusión y ser capaz de crear una fuente de energía que sea casi de nivel estelar por sí misma.
  
  
• Tipo III, siendo capaz de controlar las energías de las estrellas, estaría tan avanzado que probablemente estarían en el proceso de colonización galáctica, y dado el tiempo suficiente (léase: millones de años, tal vez más) eventualmente podrían aprovechar la energía de su toda la galaxia
  
  
• Los tipos IV y V fueron considerados demasiado extravagantes por el propio Kardashev, llevando el aprovechamiento de la energía a nivel universal y luego a los universos de todos los potenciales.

Pasar del Tipo 0 al Tipo I le toma una civilización de aproximadamente 500 años (comenzando con los comienzos de nuestro uso industrial de combustibles fósiles), entonces el crecimiento del Tipo I al Tipo II podría tomar otros 1000 años, y del Tipo II al Tipo III, se esperarían otros varios miles de años antes de que ocurriera una cantidad apreciable de colonización galáctica.

El Tiempo versus la escala de Kardashev

La humanidad necesita evitar o evitar su extinción durante miles de años para pasar de un nivel tecnológico vinculado a la Tierra a verdaderamente un nivel de viaje espacial.

Solo entonces estaremos cerca de ser "a prueba de extinción" (menos la inevitable muerte por calor del universo).

Entonces, podríamos decir que casi cualquier civilización alienígena de inteligencia comparable podría tener una ventana de oportunidad similar a la nuestra, 5.000 años, en la cual impulsar el avance tecnológico y construirlo hasta llegar a colonizar mundos alrededor de otras estrellas además de la suya propia.

5,000 es la tres millonésima parte del tiempo que el universo ha existido hasta ahora (15 mil millones de años).

Charles Chu escribe sobre los muchos avances tecnológicos que la humanidad podría haber hecho mucho antes de que realmente hiciéramos en este artículo .

Es un tema muy interesante y ofrece una idea de este próximo pensamiento:

Nuestro propio tecno-trek de 5,000 años se basa en nuestro ritmo actual.

Para alguna otra civilización, podría ser solo una inversión de 2,000 años. Por otro lado, podría llevar 10,000 años.

En todos los miles de millones de años que han llegado antes de nuestra pequeña ventana de 5,000 años,

• ¿cuántas especies exóticas tenían sus propias oportunidades?
• y si lo hicieron, ¿hace cuánto tiempo realmente ocurrió?

Debido a la gran longitud de la línea de tiempo universal, incluso si ha habido miles de otras especies inteligentes que llegaron a la ventana, las probabilidades de que cualquiera de ellas se superponga actualmente con nosotros en este momento son escasas.

No encontraremos civilizaciones de Tipo 0, o Tipo I, o incluso Tipo II. Lo que encontraríamos es Tipo III (o superior).

¿Por qué? Porque una civilización primero debe sobrevivir a través de su ventana de oportunidad, todo el camino hasta el punto en que la abren y salen volando para colonizar las interminables estrellas más allá.

Solo entonces estarían en un nivel de tecnología que podría permitir el viaje interestelar a velocidades que hacen que la exploración de nuestro masivo almiar de una galaxia sea para otras agujas como, o casi, como ellos mismos.

En el documental "Favorite Places" del Dr. Hawking de 2016 , el astrofísico preeminente volvió a pensar en eso,

"Conocer a una civilización avanzada podría ser como los nativos americanos encontrando a Colón. Eso no resultó tan bien".

Es muy probable que cada vez que nos encontremos con alienígenas inteligentes, ellos estarán por lo menos un nivel más alto que nosotros en la Escala de Kardashev.

Y, dado que una vez que logramos pasar por nuestra propia ventana de oportunidad, podemos estar seguros de que la humanidad puede existir durante muchos miles, sino millones de años más, puede ser inevitable que encontremos otra inteligencia, a pesar de la vastedad del tiempo y el espacio...

Es probable que la Tierra no sea el único mundo que alberga la vida. Probablemente no somos la única especie inteligente y tecnológica.

Pero podríamos ser uno de los primeros... o uno de los últimos...

 FUENTE: https://www.bibliotecapleyades.net/universo/cosmos347.htm