¿Qué procesos químicos dieron lugar a la vida en la Tierra?

Un sistema químico es inestable cuando pequeñas perturbaciones pueden desencadenar dinámicas que lo transforman casi por completo. El caso más dramático se da en el origen mismo de la vida, que se puede entender como el resultado de una pequeña perturbación que transformó por completo la tierra prebiótica o primitiva.

“Los profesionales en Química emplean mucho tiempo intentando determinar si un modelo químico es inestable, usando –la mayor parte del tiempo– metodologías basadas en prueba y error. Pero ahora, gracias a la solución algorítmica que implementamos con el profesor Juan Andrés Montoya (director de tesis) simplemente se introduce una descripción adecuada del modelo químico y el software determina si tiene o no inestabilidades, y, de ser así, permite localizarlas, es decir determinar los valores de concentración, temperatura y otros parámetros que dan lugar a estos estados inestables”, menciona Daniel Darío Fula Argüello.

“Los modelos químicos se pueden analizar usando el lenguaje de las ecuaciones diferenciales, y estas a su vez se pueden estudiar usando las herramientas del álgebra computacional”, explica.

Importancia del algoritmo 

Se ha observado que las biomoléculas tienden a preferir la lateralidad, una de las dos orientaciones posibles, y se cree que esta es un prerrequisito para el origen de la vida.

“Identificar cuáles fueron las condiciones que produjeron esta lateralidad podría explicar por qué surgió la vida en la Tierra, y también puede ayudar en la búsqueda de vida en el espacio exterior. Se cree que esta lateralidad surgió de una inestabilidad química que estamos en mora de identificar. SACNA (nombre del paquete matemático desarrollado) permite analizar los modelos químicos que intentan explicar el fenómeno mencionado”, afirma.

Daniel Darío Fula Argüello.

La investigación del estudiante Fula es una muestra de trabajo interdisciplinario porque está relacionado con la dinámica química y con el origen mismo de la vida, basado en las matemáticas y en las ciencias de la computación.

“Espero que pueda ser útil para cualquier persona que desee realizar investigación relacionada con el origen de la lateralidad en las moléculas que constituyen la vida en la Tierra”, menciona el egresado Fula.

Impresiones y expectativas

Las ciencias de la computación, cuyo desarrollo se realizó a pasos agigantados desde el siglo pasado, constituyen un área relativamente nueva de las ciencias. Hoy se evidencia notablemente en los cambios que están produciendo en la forma de vida humana y en la interacción con el mundo.

“Muchas veces, mientras los investigadores trabajan en sus respectivos campos, surgen preguntas o problemas que se pueden modelar algorítmicamente para obtener respuestas no triviales acerca de ellos, pero debido a la poca comunicación entre personas con diferentes tipos de formación o áreas de trabajo, simplemente se quedan sin responder”, menciona Daniel.

“Mi deseo es que los futuros científicos de la computación tomen la iniciativa y puedan trabajar en conjunto con personas de otros campos para desarrollar más la ciencia en nuestro país”, afirma.

Conoce más de este desarrollo en: https://github.com/ddfulaa/SACNA

Fuente: Agencia UNAL