¿Es cierto que las formas de vida generalmente tienden a ser simples o complejas y no al revés?

En química, un tampón es una solución en la que si agrega ácido o una base, el pH no cambiará mucho, a menos que agregue ácido o base altamente concentrados en cantidades más altas.

Primero, pensemos en la vida como un continuo, y no en forma discreta, y que la naturaleza tiende a ser floja, y pensemos en la vida como un “estado amortiguador” para el aumento de la entropía. Si aumenta en el medio ambiente, los sistemas físicos que se denominan “vivos” no se verán afectados para comprometer su ontogenia, por lo que tenderán al nuevo punto de equilibrio. Piense en una pelota en una hoja de papel que está sosteniendo. Si mueve la hoja de papel, es de esperar que la pelota encuentre un nuevo lugar de descanso. Si la entropía aumenta a un ritmo mayor y prolongado en el tiempo, entonces la vida encontrará un nuevo estado de equilibrio. Tenga en cuenta que la vida también genera cultura, que derivará en evolución o deriva natural.

Todo esto al intentar ser flojo como sistema. Lo que significa que, naturalmente, tenderán a encontrar formas de gastar la menor cantidad de “esfuerzo” (energía) para mejorar la vida de “mantenerse con vida” en su entorno cambiante.

El resultado de todas estas acciones no necesariamente derivará en sistemas más complejos o menos complejos. A veces, el nuevo punto de equilibrio se encuentra en un organismo más complejo. Si lees sobre el trabajo de Illya Prigogine sobre la teoría de las estructuras disipativas, entenderás que la vida ocurre muy lejos del equilibrio termodinámico. Hay zonas en las que preferiría encontrar un nuevo punto de equilibrio y, por lo tanto, volverse más complejo que simplemente volverse más simple. Esto tiene mucho que ver en las interacciones que los organismos vivos hacen con su entorno.
Las primeras formas de vida eran del reino Archaea. Estas bacterias podrían vivir en los ambientes extremos a los que estuvo sujeta la Tierra hace millones de años. Y detengámonos y pensemos un poco en las bacterias. No son simples en absoluto. Puede investigar más sobre esto y obtener una buena perspectiva para tener en cuenta dos conceptos: (1) Complejidad irreducible y los modelos de sistemas viables de Beer-Stafford.
Para que la vida suceda, no necesitamos organismos multicelulares, ¿verdad? Es suficiente con la unidad funcional de la vida, la célula. Las células eucariotas (las que tienen núcleo) pueden considerarse más complejas que las procariotas (las que no tienen núcleo), a las que pertenecen las arqueas por definición. Todavía tenemos procariotas y eucariotas unicelulares por todas partes. Entonces, en un momento, estas unidades combinadas, el comportamiento social evolucionó (interacciones), y encontraron un nuevo equilibrio al crear sistemas multicelulares que también se pueden llamar un sistema vivo en una escala de superesistema. La naturaleza opera recursivamente. Esto también se señala si lees sobre el VSM. Si nos alejamos de las células, primero vemos la disposición de las células, los tejidos y los órganos, y tenemos una bonita planta. Pero las pequeñas microalgas a partir de las cuales se desarrolló esta nueva ontogenia también continuaron evolucionando como una sola unidad celular. Si nos acercamos, también tendremos una célula que es un superesistema y pequeños sistemas en su interior (pared celular, cloroplastos, núcleo, vacuolas, citoplasma, etc.), y estas estructuras están construidas por los bloques de construcción de la vida que son aminoácidos. , ácidos nucleicos, grasas, azúcares e igualmente importante, agua. Los patrones repiten acercar y alejar. Esto es lo que significa recursividad. La vida comienza cuando tenemos un sistema cerrado donde las proteínas transforman los sustratos en ADN, y el ADN transforma los sustratos en proteínas. Estas proteínas serán para estructura, señalización, canalización o catalizadores que estarán en cada paso de cada vía metabólica (enzimas). Este sistema puede generar la barrera que lo sostiene, por lo tanto, puede discriminar el exterior desde el interior. Las vías metabólicas también pueden mantener esta barrera, y en sí misma al tomar recursos del medio ambiente y transformarlos en cultura.

Los virus no podrían haber aparecido antes que las bacterias, porque los primeros virus fueron bacteriófagos. y si no hay un sistema cerrado que contenga todo lo que necesita un bacteriófago, no hay forma de que prospere.

Hay muchos ejemplos de especies que se han vuelto menos complejas. Las serpientes, por ejemplo, perdieron sus patas; las ratas topo desnudas perdieron su capacidad de controlar su propia temperatura corporal; El parásito de la malaria solía ser capaz de hacer fotosíntesis.

La tendencia percibida a una mayor complejidad es probablemente engañosa. La evolución esencialmente elimina los problemas de ingeniería, y una vez que se superan ciertas barreras importantes, se invaden nuevos nichos. Por ejemplo, ser capaz de volverse multicelular permitió una franja de nueva complejidad. Poder sobrevivir fuera del mar permitió una gran expansión para todo tipo de diferentes tipos de vida. La selección para crecer cada vez más alto fue posiblemente una fuerza impulsora de la complejidad en las plantas, donde los más altos pueden eclipsar a los demás. De esta manera, resolver un problema de ingeniería importante a través de una mayor complejidad puede venir con ventajas selectivas, que aumentan la complejidad en grandes escalas de tiempo, por lo que tenemos la sensación de que la vida se vuelve cada vez más compleja.

Sin embargo, en lo que respecta a las formas de vida individuales, la complejidad tiene un costo. Por lo tanto, es muy común que en la historia de una especie en particular, encontremos evidencia de que se ha perdido cierta complejidad en el camino. Si observamos nuestra propia especie, ciertamente hay muchos rasgos que perdimos, desde las branquias hasta la cola hasta la capacidad de sintetizar ciertos aminoácidos desde cero.

Para su pregunta inicial, recomiendo el libro “full house” de Stephen J. Gould. Utiliza algunos métodos estadísticos muy buenos para desafiar la idea de que la evolución es inherentemente progresiva, basándose en cosas que van desde la investigación del cáncer hasta el béisbol, presenta una imagen bastante buena de cómo la evolución puede parecer progresiva sin tener un mecanismo para producir esa progresión. Un concepto importante ilustrado en este libro es el concepto de una caminata aleatoria con un piso. Imagine que tiene un borracho caminando por el medio de una acera, de vez en cuando desvía una distancia aleatoria en una dirección u otra. A un lado de él está la pared y al otro lado hay una canaleta. Como el borracho rebota en la pared cada vez que se desvía demasiado en esa dirección, terminará en la cuneta cada vez. Del mismo modo, con la vida, hay un nivel mínimo de complejidad viable, un “muro” que asegura que los primeros organismos no tengan otro lugar a donde ir sino subir. Una pequeña minoría de ellos continuó virando hacia diseños más complejos, pero la gran mayoría mantuvo un nivel de complejidad más cercano al mínimo necesario para seguir siendo evolutivamente viable. Es por eso que, incluso hoy, los organismos más numerosos son las bacterias. Simplemente pensamos que la complejidad extrema es la norma porque resulta que nos hemos adentrado tanto en la cuneta que ya no podemos ver el muro.

Hay un poco de espacio entre las bacterias y la pared, por lo que la evolución tiene la capacidad de reducir algo la complejidad si resulta en un replicador exitoso. Esto es lo que parece haber sucedido con los virus. La evolución de los virus es un tema muy polémico y no conozco mucho sobre él, pero el consenso general no los ubica como evolucionados de cualquier precursor a las células. Por el contrario, la opinión más común vista en la literatura es que evolucionaron después de que su maquinaria de reproducción (células) evolucionó. Como resultado, es muy común que un organismo que se ha adaptado a un estilo de vida parasitario se vuelva menos fisiológicamente complejo. Los parásitos multicelulares a menudo experimentan una reducción en los órganos sensoriales, la función del sistema inmune y la maquinaria digestiva después de adaptarse a un estilo de vida parasitario. Los patógenos bacterianos obligatorios a menudo pierden la capacidad de producir ciertas proteínas de membrana y otros productos génicos necesarios para la supervivencia en el mundo exterior, pero no en un organismo o célula infectada. De manera similar, es probable que los virus evolucionaron después de la vida celular simple, ya sea de un organismo celular o de algún producto producido por uno, y, como todos los organismos parásitos, cortaron cualquier parte que no era necesaria para la vida como parásito, lo que resultó en virus no celulares.

Hola.

En primer lugar, no deberíamos afirmar que es definitivo que la vida o la vida compleja comenzaron con una molécula autorreplicante. Más bien, esa es la teoría más probable, conocida como abiogénesis, según la cual las sustancias inanimadas inorgánicas, en las condiciones correctas, dieron lugar a una molécula autorreplicante muy simplista que probablemente habría sido algún tipo de proto-ARN.

A partir de ahí, la vida autorreplicante se volvió más compleja a partir de lo que probablemente fue algún tipo de síntesis de proteínas para replicar la molécula principal, para atraer fosfolípidos para crear membranas celulares, que dieron lugar a procariotas unicelulares, que luego se convirtieron en eucariotas más complejos.

A partir de ahí, se desarrollaron células especializadas para formar tejidos como el tejido muscular, el tejido epitelial o el tejido conectivo, a órganos que son grupos de tejidos, como una red nerviosa en medusas, que luego se desarrollarían en sistemas de órganos como en los humanos, como el sistema cardiovascular .

La vida tiende a avanzar, y hay poca devolución, ya que casi toda adaptación se consideraría un cambio evolutivo debido a la selección natural.

Simplemente porque una forma de “vida” es aparentemente más simple no significa que haya llegado antes históricamente.

Los organismos solo cambian hacia la complejidad porque es ventajoso hacerlo (o para ser menos engañosos, los organismos con ciertas características complejas sobrevivirán más). Pero algunas características pueden desaparecer con el tiempo si el beneficio de tener la característica compleja es menor que el costo de la energía utilizada para tener la característica, y esto puede hacer que los organismos cambien hacia la simplicidad. (incluida la vestigialidad)

En cuanto al caso de los virus (que todavía se debate como una forma de vida o no), pueden parecer “simples” en ciertas definiciones, pero sabemos que está claro que no habrían existido sin organismos más “complejos” como las bacterias.

Creo que es fundamental con la evolución que el proceso no sea electivo.

Como dice el poeta, “la mierda pasa”.

Es probable que ocurra un cambio evolutivo sin previo aviso. El organismo no tiene voz sobre cuándo o cuál podría ser el cambio.

Algunos cambios no son beneficiosos (la mayoría, probablemente) y, por lo tanto, “abandonan”, ya que no confieren ventaja.

Otros cambios pueden ser beneficiosos, y si la comunidad los ‘acepta’ (por ejemplo, algunas especies atacan a individuos ‘alterados’), y si la ventaja conferida es suficiente, es probable que se vuelvan dominantes, con el tiempo.

No creo que ‘más complejo’ o ‘más simple’ sean direcciones o límites predefinidos, por lo que, en teoría, la vida podría ir en cualquier dirección, siempre que se otorgue ventaja.

Creo que los virus tienen estructuras ‘más simples’, en algunos casos están casi ‘semividas’, lo que bien podría ser una ventaja importante conferida (capaz de soportar temperaturas frías de forma casi indefinida), pero si ‘vinieron primero’ o no es No está dentro de mi alcance.

Si ayuda, sospecho que lo hicieron.

rafe

El patrón más común es que se queden como están. Una minoría significativa se vuelve más compleja, pero solo hasta cierto punto. Los insectos no han cambiado mucho en cientos de millones de años. Los peces se han vuelto mejores para ser peces, con vejigas natatorias, pero en realidad no son más complejos.

Las plantas terrestres y los vértices terrestres más complejos muestran la principal tendencia hacia una mayor complejidad.

Puede haber algunos casos de criaturas que se vuelven menos complejas. Cuestionado.

Los virus no podrían haber sido los primeros porque dependen totalmente de las células vivas para reproducirse. Pueden ser parásitos altamente simplificados, o podrían ser ‘genes escapados’. Quizás ambos.