18 de octubre de 2014
¿Qué es la vida? ¿Cómo podemos distinguir lo vivo de lo no vivo? ¿Qué es lo que compartimos con bacterias y árboles, moscas y ballenas, algas y flores, hongos y leones, pero no con cristales, huracanes, nubes ni volcanes? Nos hemos hecho este tipo de preguntas desde la antigüedad, pero todavía no hemos encontrado una respuesta única. Sólo fue a finales del siglo XVII que gracias al desarrollo de los microscopios se conocieron los componentes de todos los seres vivos que conocemos: las células. Sin embargo, quedan preguntas abiertas: ¿qué distingue a las moléculas que componen a una célula viva de las mismas moléculas cuando declaramos a la célula muerta? Más aún, si las células están vivas y las moléculas no, ¿de dónde surge la vida?
Para la primera pregunta, varios autores han propuesto que la vida no es una propiedad de la materia o de la energía, sino de su organización. Esta (auto-)organización le permite a los sistemas vivos mantenerse lejos de un equilibrio termodinámico. No se viola la segunda ley de la termodinámica, ya que los seres vivos mantenemos un flujo constante de materia, energía e información con nuestro entorno. En otras palabras, somos sistemas abiertos y nuestra organización se mantiene a sí misma. Si se destruye esta organización, nuestros componentes no pueden mantener el flujo de materia, energía e información, y son víctimas de la degradación termodinámica de moléculas complejas a más simples. Nos lleva la entropía.
Para la segunda pregunta, podemos decir que la vida es una propiedad emergente de sus componentes. Las moléculas de una célula no están vivas, pero a través de sus interacciones producen propiedades en la célula que identificamos con la vida, tales como metabolismo, robustez, reproducción y evolución.
Notando que la vida no es una propiedad dependiente de sus componentes, sino de su organización, dentro del área de cibernética se empezaron a estudiar de manera abstracta las propiedades de los sistemas vivos a mediados del siglo XX. Dentro de esta tradición, se desarrollaron modelos de sistemas vivos en simulaciones de computadoras y en robots. A fines de los 80’s, Christopher Langton acuñó el término “vida artificial” en su sentido moderno, el cual considera a la simulación y la síntesis de sistemas vivos.
Podemos clasificar a la vida artificial en tres categorías: La vida artificial suave considera simulaciones en software con propiedades de sistemas vivos. La vida artificial dura incluye a robots e implementaciones en hardware de modelos biológicos. La vida artificial húmeda abarca los intentos de crear vida artificial a partir de la química en el laboratorio. En otras palabras, se intentan crear “protocélulas” que tengan propiedades similares a las de las células vivas pero construidas con componentes distintos.
El estudio científico de la vida artificial nos ha permitido comprender mejor propiedades y contrastar teorías sobre el origen de la vida y su evolución, la autonomía, la auto-organización, la adaptación, la ecología, las sociedades, el comportamiento, la información y las bases químicas de la vida.
La vida artificial también se empieza a aplicar a la tecnología, ya que nos permite no sólo comprender mejor a los sistemas vivos, sino construir sistemas artificiales con propiedades de sistemas vivos. Por ejemplo, es conveniente construir ciudades más como sistemas vivos que como máquinas, ya que necesitan adaptarse constantemente a su entorno dinámico.
Hay muchos ejemplos interesantes de arte basado en vida artificial. Por ejemplo, se ha propuesto usar modelos de parvadas de aves para generar animaciones musicales:
También, en España se ha organizado desde fines del siglo pasado VIDA, Concurso Internacional Arte y Vida Artificial, dentro del cual se han presentado diversas propuestas artísticas.
La vida artificial también ha contribuido a la filosofía. Nos podemos preguntar: si un ser vivo necesita conocimiento para sobrevivir en su entorno, ¿cómo se desenvuelve el conocimiento de las criaturas artificiales? Las respuestas nos pueden dar indicios sobre el conocimiento en los seres biológicos, además de que es más fácil intervenir a las criaturas artificiales para contrastar distintas teorías.
Hay varios retos abiertos en vida artificial. Ha habido progreso considerable durante su corta existencia, pero queda mucho por hacer en todos los temas relacionados con vida artificial. Las técnicas de vida artificial se han absorbido en otras disciplinas. Por ejemplo, en biología ahora es común usar modelos computacionales, pero no se les llama vida artificial. Si esta tendencia continúa, podríamos llegar a los principios de una “biología general”, donde el estudio de la síntesis y simulación de los sistemas vivos dejaría de ser “artificial”.
Por cierto, la próxima conferencia internacional de vida artificial se llevará a cabo durante el verano de 2016 en el Caribe Mexicano.
- Aguilar, W., Santamaría Bonfil, G., Froese, T., and Gershenson, C. (2014). The past, present, and future of artificial life. Frontiers in Robotics and AI 1 (8). http://dx.doi.org/10.3389/frobt.2014.00008
- Bedau, M. A. (2003). Artificial life: organization, adaptation and complexity from the bottom up. Trends Cogn. Sci. (Regul. Ed.) 7, 505–512. http://dx.doi.org/10.1016/j.tics.2003.09.012
- Langton, C. G. (1997). Artificial Life: An Overview. Cambridge, MA: MIT Press.
