Lejos del equilibrio
Juego · qué es la vida: el plato, el reloj, la escalera
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Cada línea tal como se dice en la película, en orden.
El Dr. Bob solía decir que no se puede hablar de enfermedad hasta saber qué es la vida. Así que, antes de ver qué hace este sistema, veamos qué es la vida.
Una capa fina de aceite en un plato, calentada desde abajo. Al principio el calor solo sube despacio a través de ella. Súbelo un poco más, y el aceite se ordena solo en hexágonos: lo caliente sube en unos sitios y lo frío baja en otros.
Nadie lo organizó. Miles de millones de moléculas empezaron a moverse juntas, porque moverse juntas se lleva el calor más deprisa.
El Dr. Bob diría:
Dr. Bob Melamede, con sus propias palabras · Cannabis Hemp Conference & Expo, 2017“Las colecciones de moléculas, como nosotros, se harán más listas mientras podamos hacer el universo más tonto más deprisa.”
Ahora, una mezcla química que debería volverse de un solo color y quedarse así. En cambio, anillos azules se extienden, se apagan y vuelven, mientras los reactivos sigan reaccionando.
Cuando Boris Belousov lo envió a una revista, los editores lo rechazaron por imposible. La física que tenían en mente estaba escrita para cosas que se asientan.
Tú también eres una mezcla química. Tu latido, tu respiración, tu sueño y tu vigilia llevan el ritmo.
Con muy poco flujo no pasa nada, y con demasiado el patrón se rompe. La vida vive en la banda intermedia.
El Dr. Bob tomó esta única regla y fue subiendo con ella. La energía que fluía a través de las sustancias químicas de un océano primitivo las organizó, y algunas de esas mezclas llegaron a ser lo bastante buenas como para copiarse a sí mismas. Para él, ese fue el comienzo de la vida.
Visualicemos lo que eso significa. La energía siempre tiende a repartirse, y los patrones la ayudan a moverse. Haz girar una botella de agua mientras la vacías, y se vacía más rápido. Pero un remolino muere en cuanto se para el flujo. Un patrón que se copia a sí mismo no espera a que lo reconstruyan. Hace más de sí mismo, y cada copia mueve más energía. En 2009, unos científicos vieron moléculas de ARN copiarse entre sí en un tubo de ensayo, y se impusieron las que se copiaban más rápido. La conclusión del Dr. Bob: dale a un planeta suficiente luz del sol y suficiente tiempo, y la vida no es una casualidad improbable. Es lo que la energía construye para llegar adonde va.
Las células que se repartían el trabajo se convirtieron en cuerpos. Los cuerpos se convirtieron en familias, luego en pueblos, luego en mercados. Cada uno conserva su forma solo mientras algo fluye a través de él.
El planeta también lo hace. La luz del sol llega caliente y se va como calor más frío hacia la oscuridad.
Él lo llamaba un fractal dinámico. El mismo patrón aparece a cualquier escala, pero cada ronda cambia el mundo en el que tiene que vivir la siguiente. Los primeros microbios llenaron el aire de oxígeno, y todo lo que vino después tuvo que aprender a respirarlo.
Aquí vuelve la cerradura del principio. Todo lo que vive del flujo tiene el mismo problema: el mundo no deja de cambiar, así que tiene que actualizarse sin parar.
En ratones, la cerradura CB1 ayuda con eso. Mueve la plataforma oculta, y los ratones normales encuentran el sitio nuevo. Los ratones sin CB1 siguen volviendo al antiguo.
Dr. Bob Melamede, con sus propias palabras · charla sobre la homeostasis, 2018“Los ratones sin receptores cannabinoides solo van al sitio antiguo. No pueden reaprender.”
En la imagen de Bob, una célula que no sabe soltar se queda atrapada en su pasado. Lo que plantea una pregunta: ¿qué pasa cuando no es una célula la que tiene que soltar, sino todo tu cuerpo, después de una pelea?
Fuentes
Cada afirmación de este capítulo con su grado: E establecido · M emergente (uno o dos estudios, o solo en animales) · F marco teórico.
- EBénard H. Les tourbillons cellulaires dans une nappe liquide. Rev Gén Sci Pures Appl 1900;11:1261–71, 1309–28. (the hexagonal cells; in thin layers open to the air, surface tension does much of the driving: Pearson, J Fluid Mech 1958)
- EPrigogine I. Time, structure, and fluctuations. Science 1978;201:777–85. (his 1977 Nobel lecture: far from equilibrium, energy flow can create and keep order, the dissipative structures) enlace
- FBob Melamede, PhD. Talk at the Cannabis Hemp Conference & Expo, 2017 (recording; the quotes at part 2, 4:28, 6:52 and 10:10, and part 3, 11:33). His framework.
- EWinfree AT. The prehistory of the Belousov-Zhabotinsky oscillator. J Chem Educ 1984;61:661–3. (Belousov’s paper turned down as impossible, 1951) enlace
- EGlass L. Synchronization and rhythmic processes in physiology. Nature 2001;410:277–84. enlace
- EDanø S, Sørensen PG, Hynne F. Sustained oscillations in living cells. Nature 1999;402:320–2. (NADH, an energy carrier, rising and falling in waves inside yeast cells) enlace
- FRobert (Bob) Melamede, PhD. Backward-looking and forward-looking: a far-from-equilibrium reading of the endocannabinoid system. His framework, not scientific consensus.
- FEngland JL. Statistical physics of self-replication. J Chem Phys 2013;139:121923. (a lower bound on the heat a self-replicator must produce: copying is always paid for by flowing energy) enlace
- ELincoln TA, Joyce GF. Self-sustained replication of an RNA enzyme. Science 2009;323:1229–32. (two RNA enzymes catalyze each other's synthesis; in competing populations, recombinant replicators arose and came to dominate) enlace
- MMaynard Smith J, Szathmáry E. The Major Transitions in Evolution. Oxford University Press, 1995. (cells cooperating into bodies; carrying it on to towns and markets is this chapter’s extension)
- ETrenberth KE, Fasullo JT, Kiehl J. Earth’s global energy budget. Bull Am Meteorol Soc 2009;90:311–23. (sunlight in, infrared heat out to space) enlace
- MVarvel SA, Lichtman AH. Evaluation of CB1 receptor knockout mice in the Morris water maze. J Pharmacol Exp Ther 2002;301:915–24. enlace
- FBob Melamede, PhD. Cannabinoids: homeostasis regulators, from cells to society. Talk, 2018 (recording; the quotes at 2:17, 8:21 and 10:29). His framework (the mouse finding he describes is Varvel & Lichtman 2002).
- ELyons TW, Reinhard CT, Planavsky NJ. The rise of oxygen in Earth’s early ocean and atmosphere. Nature 2014;506:307–15. (The Great Oxidation Event about 2.4 billion years ago, after photosynthesizing microbes.) enlace