Computación

La vida es inevitable

En lugar de aislar elementos y ver qué genes eran los que participaban en este esquema que los habilitaba/deshabilitaba, se le ocurrió utilizar un conjunto de instrucciones azarosas que podrían terminar por convertirse en algo complejo que de manera casi absurda.
lunes, 20 de marzo de 2023 · 09:07

CIUDAD DE MÉXICO (apro).–La idea de los investigadores franceses parecía abrir nuevas alternativas a la investigación de la biología genética. Bastaría aislar los componentes para ver cómo se comportaban, pero el trabajo parecía fuera de toda posibilidad real, pues los seres humanos poseen unos cien mil genes, y si consideramos la cantidad de combinaciones que se pueden dar, el análisis que habría que hacer parece sobrepasar todas las expectativas.

Kauffman, sin embargo, siguió otro enfoque. En lugar de aislar elementos y ver qué genes eran los que participaban en este esquema que los habilitaba/deshabilitaba, se le ocurrió utilizar un conjunto de instrucciones azarosas que podrían terminar por convertirse en algo complejo que de manera casi absurda, podría considerarse como la vida misma. El investigador creía en la capacidad de la auto-organización en donde en una red de conexiones trabajaría al azar y en algún momento, emergería lo que llamamos vida.

Cabe señalar que estas eran las ideas de Kauffman en 1965. Y en ese entonces, para probar sus ideas, consiguió el poder usar una máquina IBM, un mainframe de ese entonces (estábamos lejos de la computadora personal), a cambio de unos mil dólares, que le dio la universidad donde estudiaba aún medicina. Entonces escribió un programa en FORTRAN que generaba una red booleana, similar conceptualmente a las redes de switcheo de genes. En una red booleana los valores solamente pueden ser verdaderos o falsos, hay corriente o no, “0” ó “1”. 

Kauffman comenzó con mil variables booleanas, un valor exageradamente menor a la cantidad de genes que tienen los seres humanos. Se pusieron reglas azarosas que encendían o apagaban esos bits. Imagínenlos como pequeñas lamparitas. Kauffman mismo no sabía qué iba a pasar pero mantendría su programa corriendo paso a paso para ver qué pasaba.

Pero ¿qué podría esperarse? Si los cambios en los bits eran al azar, de acuerdo a reglas ciegas, el sistema podría mantenerse en un estado azaroso por mucho tiempo. ¿Llegaría un momento que se estableciera algún patrón interesante? ¿Qué emergiera alguna propiedad? Kauffman invirtió casi con fe ciega esos mil dólares y empezó la simulación. Primer paso, una serie de bits prendidos y otros apagados. Segundo paso igual. Tercer paso, similar… pero de pronto el sistema tuvo un cambio notable, en el paso catorce ¡se repitió el paso 10! Y de ahí en adelante el programa se cicló en una serie de estados reconocibles.

Increíblemente Kauffman parecía haber acertado. Cambio configuraciones y de nuevo, al poco tiempo la máquina le mostró una serie de patrones que se repetían. Había logrado la auto-organización. Esto, no lo sabía Kauffman en ese entonces, se llamaba en teoría de caos un “atractor periódico” pero a pesar de ello, su experimento terminó por definir lo que a la larga se llamaría el “modelo de Kauffman”.

Kauffman había mostrado que el switcheo de genes no necesariamente es especializado. Digamos que la máquina genética tiene una serie de órdenes en donde se emergen nuevas características pero no vía un diseño estructurado específico, sino a partir de un mecanismo como el que Kauffman había usado en su experimento. Eso explicaría, por ejemplo, porqué hay relativamente pocos errores en la creación de un ser humano y esto, genéticamente hablando, no parece incidir en la vida de quienes quizás, tienen un gen que no debería ir donde va. Es decir, en este intercambio genético, en este switcheo de genes, algunas operaciones bien podrían no incidir en la vida del individuo que se está creando y eso parece pasar en la mayoría de los casos.

Partiendo de las ideas de Kauffman, se me ocurrió escribir un programa que hiciese lo que hizo el investigador en su momento. En un par de horas tuve todo funcionando y en mi caso, no usé mil “genes”, sino 20. Asumí que debería funcionar y sí, funciona. Después de algunos pasos, los genes (que tienen valores de ceros y unos solamente, se ciclan). La conclusión es que, eventualmente, la vida -como Kauffman nos ha dicho- es inevitable.

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