martes 12 de agosto de 2008

Evolución y entropía

Hay una larga historia de amistad y desavenencias entre la segunda ley de la termodinámica y la teoria biológica de la evolución. Como es sabido, algunos creacionistas todavía rechazan que la evolución (biológica) sea compatible con la entropía, dramatizada como una fuerza natural que impediría supuestamente el progreso de la vida. Los críticos marxistas, por su parte, desconfiaban de los rasgos "burgueses" ocultos en esta segunda ley, en aparente contradicción con el ilimitado proceso de organización requerido para asegurar el progreso social hacia el comunismo.

Aunque el posible vínculo entre la segunda ley y la teoría biológica de la evolución no es nuevo, pues ya fué conjeturado por el físico Ludwig Boltzmann y por Alfred J. Lotka, estos días Physorg se hace eco de un trabajo de dos físicos de la Universidad de Helsinki: Natural selection for least action, que vuelve a explorar la relación entre física y biología. De acuerdo con Ville Kaila y Arto Annila:
El concepto de movimiento constituiría un núcleo compartido por ambas ciencias (física y biología)...A medida que evoluciona un ecosistema biológico mediante el proceso de selección natural, dispersa energía, incrementa la entropía y se mueve hacia un estado estacionario con respecto a sus alrededores. Del mismo modo, a medida que la energía fluye en varios fenómenos físicos, también ocasiona que los sistemas biológicos se muevan hacia estados estacionarios con respecto a sus alrrededores, en consonancia con la segunda ley de la termodinámica. La ciencia no parece establecer una distinción entre objetos animados e inanimados. En ambos casos, la energía fluye hacia un estado estacionario, o un estado de equilibrio, en la ausencia de una fuente externa de gran energía.

(...) La segunda ley de la termodinámica podría ser la ecuación que describe el movimiento de la evolución. La selección natural tendería a favorecer aquellas mutaciones azarosas que tienden a acelerar el incremento de entropía de un ecosistema.
Una observación interesante procede de este foro: ¿Se está tratando de decir que la evolución biológica no viola la segunda ley o bien algo mucho más audaz, como que las leyes físicas de la energía, bajo ciertas condiciones locales, causan la evolución biológica?

Se participe o no del entusiasmo por la "consiliencia", no deja de ser un fenómeno digno de atención el hecho de que la idea de "equilibrio" asuma un lugar central tanto en las ciencias humanas, particularmente en la economía y la teoría de la elección racional, como en la termodinámica o en la biología.

6 comentarios:

Hector1564 dijo...

Hola,

En ciencia Kanija han explicado también en qué consiste el trabajo de Kaila y Anila en un post

las leyes físicas de la energía, bajo ciertas condiciones locales, causan la evolución biológica?
Yo es lo que creo y en parte esa idea ya la empezó a desarrollar Prigogine con su teoría de las estructuras disipativas.

Por otro lado aunque personalmente creo que el concepto de equilibrio de la teoría de la elección racional me parezca más sencillo y simplista que el de la Termodinámica o Biología (aquel es un equilibrio estático, estos son equilibrios dinámicos) a la postre sí creo que efectivamente se acabarán usando las mismas herramientas matemáticas. Es decir, habrá Consiliencia.

Freman dijo...

Mucho cuidado. El trabajo mencionado puede ser (no lo he leído aún) una contribución válida sin ser necesariamente una solución a un problema... que no existe. El principio de aumento de la entropía se refiere a sistemas cerrados. Un planeta orbitando alrededor de una estrella activa no es un sistema cerrado: está recibiendo energía constantemente. De entrada, esta es la respuesta a las tonterías entrópicas de los IDiotas.

... lo cuál no quita el interés al artículo, por supuesto. Va a resultar que las formas que más "contaminan" tienen más papeletas en la lotería evolutiva (tongue in cheek, of course).

Anónimo dijo...

No entiendo el problema. Obviamente los sistemas biológicos y su dinámica no violan la segunda ley de la termodinámica, muy al contrario somos agentes entrópicos muy eficientes : mantener a raya la entropía del sistema origina un aumento de entropía considerable en el entorno.De hecho podríamos considerar la vida como un acelerador entrópico.
La biología no es más que un fenómeno particular de la química que a su vez es un fenómeno particular de la física. No hay ningún principio vitalista mágico.
La tendencia al estado de equilibrio dinámico ( optimización del sistema biológico) tiende a ajustarse a las condicioners particulares del entorno, que tienen la mala costumbre de cambiar por diversos motivos, a veces por la propia actividad biológica.Ya sabemos cuales pueden ser las consecuencias.
O sea , que como muy bien dice el agudo Freman, es posible que estemos introduciendo problemas y dilemas un tanto ficticios.
Saludos,
J.N.

Andrea Naranjo dijo...

A mi me parece muy interesante este estudio, sobre todo si ya desde medio siglo y desde la antropología se señaló que la segunda ley de la termodinámica podía regir la evolución cultural la cual están ligada por supuesto a la evolución biológica.
El antropólogo y físico Leslie white de la escuela neoevolucionista de antropología formulo la conocida Ley bpasica de la evolución
c = e x t cultura = energía por tecnología
White se ocupa del creciente control de energía disponible – así como de su producción artificial por medio de la tecnología- por parte de las formas culturales más evolucionadas, proponiendo con ello que el motor de desarrollo cultural sería el aparato tecnológico, pues toda cultura sigue una trayectoria evolutiva directamente relacionada con su capacidad de producción de energía respecto a una tecnología determinada."
http://tinyurl.com/6osyz9
Claro está resultó que tampoco esa daba una explicación totalmente valedera.

Interesante punto de vista de todos modos.
saludos

Anónimo dijo...

Andrea.
Conviene dejar claro que en la relación Desarrollo, o Evolución Cultural / Disponibilidad Energética ( asociada muchas veces a innovaciones tecnológicas, aunque en muchas ocasiones se hayan explotado tiempo después del desarrollo de estas innovaciones, por exigencias del guión al complicarse el uso de otras que se venían usando ) que destacas y que históricamente a mí me parece clara. La entropización sería una consecuencia y no el motor evolutivo. Conviene no confundir causas y efectos aunque a veces en biología sean inevitablemente confusos.
Yo pienso que en gran medida estamos biológicamente impelidos al uso y abuso energético. Lo cuál no quiere decir que no se pueda controlar claro , si lo creemos conveniente y queremos. Llamadme insaciable y abusón, pero yo adoro la energía y casi nunca tengo bastante, como una especie de junkie de los Julios. Quizás necesite tratamiento.
Saludos a todos,
J.N.

Andrea Naranjo dijo...

Hola J.N.
Respecto a la entropía tanto si es motor de la evolución o consecuencia, son todavía conjeturas aún coincidiendo contigo en que la entropización podría ser un fenómeno emergente de la evolución. De hecho a partir de Leslie White se han hecho muchos estudios evolutivos en base a la SLT como el de el astrofísico Eric Chaisson quien "traza la termodinámica de la evolución desde el “big bang” hasta la los sistemas sociales humanos de la actualidad."
Saludos

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